DE2658380A1

DE2658380A1 - Offset printing machine colour roller cooling system - has concentric tubes forming meander path for cooling fluid counterflow system

Info

Publication number: DE2658380A1
Application number: DE19762658380
Authority: DE
Inventors: Bert Ing Grad Cappel; Peter Dr Ing Decker; Peter Dr Ing Mayer; Burkhardt Dr Ing Wirz
Original assignee: Roland Offsetmaschinenfabrik Faber and Schleicher AG; Grapho Metronic Mess und Regeltechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Roland Offsetmaschinenfabrik Faber and Schleicher AG; Grapho Metronic Mess und Regeltechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1976-12-23
Filing date: 1976-12-23
Publication date: 1978-07-06
Also published as: DE2658380B2

Abstract

The colour roller for an offset printing machine incorporates a cooling and tempering system in which the cooling fluid flows through the interior, in a counter flow heat exchanger arrangement. Through the end of the spindle (2) is a tube (3) through which enters the cooling liquid. It passes around the end (4) of the roller, which acts as a displacement member. This guides it through a gap (8) between a separating tube (5) and then through holes (9) so that its flow is reversed, to travel through another gap (9) in the opposite direction. An outer tube (6) encloses this gap. The flow then is discharged through the space between the inner tube (3) and the hollow spindle (2), still in the opposite direction.

Description

Farbwalze för Druckmaschinen Inking roller for printing machines

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbwalze fiir Laruckmn chinen, insbesondere Offsetdruckmaschlnen, deren Inneres von Temperiermittel durchflossen ist.The invention relates to an inking roller for Laruckmnchinen, in particular offset printing machines, the interior of which has a temperature control medium flowing through it is.

Das Kühlen und Temperieren von Farbwalzen in Farbwerken, insbesondere von Verreibwalzen, ist beispielsweise durch die DT-PS 551 432 bekannt.The cooling and tempering of inking rollers in inking units, in particular of distribution rollers is known for example from DT-PS 551 432.

Durch die DT-OS 2 121 898 ist aucIi bereits bekannt in Wärmeaustauschwalzen, die zur Kühlung von Papierbahnen verwendet werden, Verdrängungskörper in der Ast von Prallkörpern einzu bauen. Diese Wärmeau.stauschwalzen dienen 1Isschliet11ich der Kühlung von Bahnen, und die Yerdrängungskörper sollen den Wirkungsgrad, d.h. den Wärmeaustausch bzw. den Kühleffekt verbessern.Through the DT-OS 2 121 898 aucIi is already known in heat exchange rollers, which are used to cool paper webs, displacement bodies in the branch to build in from impact bodies. These heat exchange rollers are ultimately used the cooling of webs, and the displacement bodies should improve the efficiency, i.e. improve the heat exchange or the cooling effect.

Die Möglichkeiten und Ergebnisse einer Farbwerkstemperierung sind in der wissenschaftlichen Untersuchung "Temperaturmessungen an Wajzenfarbwerken'1, abgedruckt in Mitteilungen der Forschungsgesellschaft Druckmaschinen 3/72, eingehend diskutiert worden.The possibilities and results of an inking unit temperature control are in the scientific study "Temperature measurements on Wajzen inking units" 1, printed in communications from the Research Society for Printing Machines 3/72, detailed been discussed.

Die Farbwerkstemperierung wies bisher den Nachteil auf, daß kurzfristige Maschinenstopper erhebliche Temperaturänderungen im Farbwerk hervorriefen. Die größten Temperaturschwankungen ergeben sich bei niedrigen und hohen Wassereinlauftemperaturen und nur eine Wassereinlaufstemperatur knapp unter der Umgebungs temperatur brachte bezüglich der Temperaturschwankungen eine deutliche Verbesserung gegenüber dem nicht temperierten Farbwerk.The inking unit temperature control has hitherto had the disadvantage that it is short-term Machine stoppers caused significant temperature changes in the inking unit. The biggest Temperature fluctuations occur at low and high water inlet temperatures and only brought a water inlet temperature just below the ambient temperature in terms of temperature fluctuations, a significant improvement over the not tempered inking unit.

Die Einhaltung einer Wassereinlaufstemperatur knapp unter Raumtemperatur ist aber nicht sinnvoll. Selbst in modernen Druclcereien bleibt die Raumtemperatur im Laufe des Tages nicht konstant, da oftmals keine Klimaanlagen vorhanden bzw. die vorhandenen unterdimensioniert sind. Während des Tages laufend steigende bzw. schwankende Außentemperaturen würden es also notwendig machen, die Wassereinlaufstemperatur entsprechend zu regeln. Dies würde zwar die Temperaturschwankungen mildern, würde aber andererseits langzeitige Änderungen der Farbtemperaturen ähnlich denen von nicht temperierten Farbwerken zur Folge haben, wodurch die Farbwerkstemperierung an sich in Frage gestellt ist. Dies ist offensichtlich der Grund dafür, daß sich temperierte Farbwerke bisher nicht durchgesetzt haben. Eine Verbesserung der Wärmeleiteigenschaften der Farbwalzenbeläge blieb bisher auch erfolglos, da die Oberfläche der Farbwalzen, d.h.Maintaining a water inlet temperature just below room temperature but does not make sense. Even in modern printing plants, the room temperature remains the same not constant during the day, as there is often no air conditioning or the existing ones are undersized. Constantly increasing resp. fluctuating outside temperatures would make it necessary to adjust the water inlet temperature to regulate accordingly. While this would mitigate the temperature fluctuations, it would but on the other hand long-term changes in color temperatures similar to those of Inking units that are not tempered result, thereby reducing the temperature of the inking unit is in itself questioned. This is obviously the reason for that tempered inking units have not yet prevailed. An improvement in the thermal conductivity properties of the inking roller coverings has so far been unsuccessful because the surface of the inking rollers, i.e.

deren Material, andere unverzichtbare Eigenschaften, wie Farbübertragungseigenschaften, aufweisen muß.their material, other indispensable properties such as color transfer properties, must have.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, die Walzen des Farbwerks so zu temperieren, daß die Farbtemperaturen weitestgehend auch bei Maschinenunterbrechungen konstant bleiben.The invention is therefore based on the object, the rollers of the To adjust the temperature of the inking unit so that the color temperatures are largely also in the event of machine interruptions stay constant.

Diese Aufgabe wird durch eine Farbwalze, deren Inneres von Temperiermittel durchflossen ist, derart gelöst, daß im Innern der Farbwalze mindestens ein Verdrängungskörper angeordnet ist und der noch freie Querschnitt der Farbwalze durch eine mantelartige Trennwand guter Wärmeleiteigenschaft in zwei konzentrische Ringspalte unterteilt ist, die vom Temperiermittel im Gegenstrom mit hoher Durchflußgeschwindigkeit durchflossen sind.This task is carried out by an inking roller, the inside of which is covered by temperature control is traversed, solved in such a way that at least one displacement body inside the inking roller is arranged and the still free cross-section of the inking roller by a jacket-like Partition wall with good thermal conductivity divided into two concentric annular gaps is through which the temperature control medium flows in countercurrent at a high flow rate are.

Durch diese Maßnahme werden trotz Walzenbeläge mit geringer Wärmeleitfähigkeit der Wärmeübergang so verbessert, daß durch kurzzeitige Störungen des Wärmeaustaucs keine Schwankungen der Temperatur auftreten. Außerdem wird zusätzlich insbesondere bei Anordnung eines Mantels mit über die Walzenlänge abgestufter Wärmeleitfäjiigkeit sichergestellt, daß aucfi über die Walzenlänge gesehen die Farbtemperaturen konstant gehalten werden. Weiterhin ist eine feinfühlige Regulierbarkeit der Temperierung gegeben, da die vorhandene Wassermenge in den Walzen klein ist.This measure ensures that, despite the roll coverings, the thermal conductivity is low the heat transfer is improved so that by short-term disturbances of the heat exchange no temperature fluctuations occur. In addition, in addition, in particular when a jacket is arranged with a thermal conductivity that is graded over the length of the roller ensured that aucfi over the roll length seen the color temperatures be kept constant. Furthermore, there is a sensitive controllability of the temperature given, since the amount of water present in the rollers is small.

Diese gewichtigen Vorteile werden dabei mit geringem konstruktivem Aufwand erreicht. Bei Anwendung des Gegenstromprinzips kann die Zuleitung und die Ableitung des Temperiermittels auf der gleichen Stirnseite der Farbwalze derart angeordnet sein, daß der Zustrom konzentrisch vom rücklaufenden Strom umgeben ist. hier bietet sich insbesondere beim Aufheizen der Walzenoberfläche der Vorteil, daß durch eine etwas schlechtere Wärmeleitung der Trennwand im Bereich des Temperiermittelzulaufs und -auslaufs ein Wärmekurzschluß vermieden ist.These weighty advantages come with little construction Effort achieved. When using the countercurrent principle, the supply line and the Deriving the temperature control medium on the same face of the inking roller in this way be arranged so that the inflow is surrounded concentrically by the returning flow. here, in particular when heating the roll surface, the advantage is that due to a somewhat poorer heat conduction of the partition wall in the area of the temperature control medium inlet and leakage a thermal short circuit is avoided.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen noch nu er erläutert.An exemplary embodiment of the invention is illustrated schematically below Drawings will only be explained.

Es zeigen: Fig. 1 den Kühlvorgang in einem einfachen Spalt, Flip. 2 den Kühl vorgang in zwei Spalten entsprechend erfindungsgemäßer Ausbildung, Fig. 3 den Kiilllvorgang in doppeltem Spalt mit Mantel abgestufter Wärmeleiti ä}iigkeit und Fig. 4 eine Farbwalze schematisch im Schnitt.1 shows the cooling process in a simple gap, flip. 2 the cooling process in two columns according to the invention, Fig. 3 the cooling process in a double gap with a jacket of graded thermal conductivity and FIG. 4 shows an inking roller schematically in section.

Durch die kontinuierliche Wärmeaufnahme erhöht sich gemäß Fig. 1 die Temperatur in Richtung des Stro'mungsverlaufes vom Anfangswert # 1 auf den Endwert # 2. 1)as Temperaturgefälle beträgt damit - ' 1. Eine derartige Anordnung ist zur Tempericrung einer Farbwalze nicht geeignet.The continuous heat absorption increases according to FIG. 1 Temperature in the direction of the flow curve from the initial value # 1 to the final value # 2. 1) The temperature gradient is thus - '1. Such an arrangement is for Tempering an inking roller is not suitable.

Bei einem doppel teil Spalt nac}l Fig. 2 strömt das Temperiermittel zuerst in den inneren Spalt und nimmt dabei bereits - wie im Bild angedeutet - Wärme auch wodurch die Temperatur sich auf den Wert #, 1 erhöht.In the case of a double-part gap as shown in FIG. 2, the temperature control medium flows first into the inner gap and already takes - as indicated in the picture - heat also as a result of which the temperature increases to the value #, 1.

Im äußeren. der Walzenoberfläche zugewandten Spaltstrom tritt folglich nicht mehr wie vorher das volle Temperaturgefälle, sondern ein vermindertes Gefälle auf, ohwoiil insgesamt nahezu die gleiche Wärmemenge abgeführt wird Wie der Schnitt durch die Anordnung in Fig. 2 unten zeigt, strömt die durch die Trennwand tretende Austauschwnrme Q vom ablaufenden, aufgewärmten Temperierstrom weg dem zulaufenden kühlen Strom entgegen und sorgt so für den gewiinschtcn Ausgleich des Temperaturgefälles.In the outer. the gap flow facing the roll surface consequently occurs no longer the full temperature gradient as before, but a reduced gradient on, ohwoiil overall almost the same amount of heat is dissipated as the cut shows through the arrangement in Fig. 2 below, the flowing through the partition wall Exchange heat Q from the outgoing, heated temperature control stream away from the incoming one cool against the current and thus ensures the desired compensation of the temperature gradient.

Bei einer Kiihlung entsprechend Fig. 3 ist die Trennwand zwischen hin- und rückströmendem Spaltstrom mit unterschiedlicher Warme leitfähigkeit ausgelegt. Die von der Walzenoberfläche 7 abgeführte Wärmemenge Q soll in voller H(ihe sofort an den inneren Spaltstrom weitergegeben werden. Da dann die den Wärmeaustausch bestimmende Temperaturdifferenz zwischen äußerem und innerem Spaltstrom in Ricitung des inneren Spaltstromes gesehen kleiner wird, muß entsprechend die Wärmeübergangszal vergrößert werden, was in Fig. 3 dadurch angedeutet ist, daß die mantelartig? Trennwand 5 abnehmende Wandstärke aufweist. Damit wird im inneren Strom annähernd die Endtemperatur erreicht.In the case of cooling according to FIG. 3, the partition wall is between The gap flow flowing back and forth is designed with different thermal conductivity. The amount of heat Q dissipated from the roller surface 7 should be in full height (ihe immediately are passed on to the inner fissure stream. Since then the one that determines the heat exchange Temperature difference between the outer and inner fissure stream in relation to the inner one The gap current is seen to be smaller, the heat transfer rate must be increased accordingly be what is indicated in Fig. 3 by the fact that the jacket-like? Partition wall 5 decreasing Has wall thickness. This means that the final temperature is almost reached in the inner stream.

Fig. 4 gibt eine mögliche Ausführung der Farbwalze 1 mit innerem Gegenstrom-Wärmeaustausch wieder. Durch den Achsschenkel 2 fließt das Kühlmittel im Zulaufrohr 3 zu. Es durchströmt zunächst den Spalt 8 zwischen dem Verdrängungskörper 4 und der dünnon Trennwand 5 und tritt am Ende der Strecke durch Offnungen 7 in den äußeren Spalt 9 über, der aus Trennwand 5 und Mantelfäche 4 der Farbwalze gebildet wird. Aiischließend tritt das Kiihlmittel durch den Ringraum zwischen Achsschenkel 2 und Zulaufrolir 3 wieder aus.Fig. 4 shows a possible embodiment of the inking roller 1 with internal countercurrent heat exchange again. The coolant flows through the steering knuckle 2 in the inlet pipe 3. It flows through first the gap 8 between the displacement body 4 and the thin partition wall 5 and passes at the end of the route through openings 7 in the outer gap 9, the is formed from partition 5 and surface area 4 of the ink roller. Ai closing steps the coolant through the annular space between the steering knuckle 2 and inlet roller 3 again the end.

Die Ausführung gemäß Fig. 3 stellt keineswegs die einzige Ausführungsmöglichkeit dar. Es ist z.B. auch denkbar, den Strom nicht in einem Zuge über die volle Länge der Farbwalze zu führen, sondern ihn aus der Mitte zu den beiden Enden der Walze zu leiten.The embodiment according to FIG. 3 is by no means the only possible embodiment It is e.g. also conceivable not to run the current over the full length in one go instead of guiding it from the center to the two ends of the roller to direct.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1.

Inking roller for printing machines, in particular Ofiset printing machines, the inside of which is flowed through by temperature control medium, d a d u r c h e k e n n n z e i c h e t that inside the inking roller (1) at least a displacement body (1t) is arranged and the still free Querscliiiitt of Inking roller (1) through a jacket-like partition (5) good thermal conductivity in two concentric annular gaps (8, 9) ulltertei.lt vst, which are from the temperature control medium in The flow is countercurrent at a high rate of flow. 2.) Inking roller for printing machine according to claim 1, that is, that the thermal conductivity of the partition is specifically designed differently.

3.) inking roller for printing machines according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n ii z e i c 1w ri e t that the temperature control means dcm inner annular gap (8) and supply line (3) and discharge of the temperature control medium on the same Front side of the inking roller (i) is arranged, the inflow concentrically from the returning stream is surrounded.