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Die Erfindung betrifft eine abschmierfreie Umführtrommel für Bogen-
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rotationsdruckmaschinen, bei der im Trommelmantel über den gesamten
bogentragenden Trommelumfang verteilt, Blaslöcher vorgesehen sind.
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Zum Überführen frisch bedruckter Bogen von einem zum nächstfolgenden
Druckwerk oder vom letzten Druckwerk zum Ausleger einer Druckmaschine sind Einrichtungen
bekannt, bei denen der Bogen durch aus dem Bogenführungsmittel austretende Blasluft
während seines Transports gestützt und dadurch ein qualitätsbeeinträchtigendes Abschmieren
oder gar Verwischen der noch nassen Druckfarbe verhindert werden soll.
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Eine Einrichtung dieser Art beschreibt die DE-PS 1 561 043, nach der
bei einer Auslegertrommel für Bogendruckmaschinen die Bogen durch aus dem Trommelmantel
Blasluft weggedrückt werden, wobei die Trommel insgesamt mit einer Abdeckung aus
an sich bekanntem, porösem und luftdurchlässigem Material, wie z.B. Sinterwerkstoff,
versehen ist. Die Steuerung des Luftaustrittes erfordert eine sowohl konstruktiv
als auch kostenmäßig sehr aufwendige Luftsteuereinrichtung im Innern der Auslegertrommel,
wobei insbesondere die partielle bzw. zeitliche Luftsteuerung genau an den abschmiergefährdeten
Stellen des frisch bedruckten Bogens große Probleme aufwirft.
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Abgesehen davon, wird stets ein großer Bedarf an Blasluft benötigt,
was eine unnötig große Auslegung der Aggregate zur Blaslufterzeugung erfordert.
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Bereits kleinste Beschädigungen und Verschmutzungen der porösen Trommelabdeckung
erfordern deren kostspieligen und zeitaufwendigen Austausch.
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Um diese Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, liegt der
vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine wartungsfreundliche Umführtrommel
zu schaffen, bei der ohne zeitraubende Einstellungen und ohne erheblichen steuerungstechnischen
Aufwand gleichmäßig über den gesamten Trommelumfang mit geringem Blasluftbedarft
zuverlässig ein Abschmieren frisch bedruckter Bogen durch Aufbau eines möglichst
turbulenz- und impulsfreien Luft,zolsters verhindert werden soll.
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Die derart gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß in den Blaslöchern des Trommelmantels die austretende Blasluft zum Aufbau eines
gleichmäßigen Luftpolsters strömungsgfinstig beeinflussende Luftverteilelemente
angeordnet sind, die aus luftdurchlässigem, elastischem und leicht kompressiblem
Material geringer spezifischer Wichte hergestellt sind.
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Die strukturelle Verteilung einer Vielzahl einzelner Luftverteilelemente
auf dem gesamten Trommelumfang ermöglicht einen besonders sicheren, ruhigen und
abschmierfreien Bogentransport. Da sich durch die Wahl des Werkstoffes sowie der
Formgebung der einzelnen Bogenträger die zum Aufbau eines geschlossenen, turbulenz-
und impulsstrahlfreien Luftpolsters erforderlichen Strömungsverhältnisse sehr einfach
auf empirische Weise ermitteln lassen und dadurch auch schnellstmöglich sich ändernden
Gegebenheiten im Druckprozeß, z.B. Verarbeitung einer anderen Papierstärke, Rechnung
getragen werden kann, ist eine Optimierung eines besonders stabilen Bogentransportes
möglich. Durch die leichte Austauschbarkeit einzelner, z.B. verschmutzter Luftverteilelemente
ist außerdem ein größtmögliches Maß an Wartungsfreundlichkeit und somit Betriebssicherheit
der Umführtrommel gewährleistet. Die Möglichkeit des Einsatzes von Materialien unterschiedlicher
Luftdurchlässigkeit für die Bogenträger erlaubt mittels geschickter Materialauswahl
eine genaue Anpassung des Luftpolsters der Umführtrommel an die Verarbeitung unterschiedlicher
Papiergewichte, wodurch jeweils mit einem Minimum an Blasluft ausgekommen und das
Blasluftaggregat relativ klein dimensioniert werden kann.
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Eine besonders einfache und kostengünstige Massenherstellung wird
dadurch ermöglicht, daß die Luftverteilelemente aus chemisch verfestigtem Vlies
und/oder gekräuselten Chemiefasern hergestellt sind. Dadurch lassen sich die Luftverteilelemente
aus Vlies- oder Fasermatten in großen Stückzahlen leicht herausstanzen, so daß deren
Herstellungskosten in bezug auf die restliche Umführtrommel unbedeutend sind. Die
feine Strukturierung des Haarnetzwerkes der Vlies- oder Chemiefasern wirkt sich
wie eine Vielzahl von Luftkanälen aus und verursacht dadurch eine Druckverminderung
und sehr effektive Zerstäubung der Blasluft diffus nach allen Richtungen, wodurch
ein besonders ruhiger Bogentransport mit optimaler Stützung des Bogens trotz minimaler
Kontaktierung des Bogens gewährleistet ist.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die
Luftverteilelemente aus einem Zweiverbund-Kunststoff hergestellt sind, wobei der
untere Bereich aus reversibel verformbarem Schaumstoff und der obere Bereich aus
chemisch verfestigtem Vlies bzw. gekräuselten Chemiefasern besteht. Dies hat den
Vorteil, daß eine Vielzahl handelsüblicher Schaumstoffschwämme und -matten, wie
sie z.B. für Industrie- oder Haushaltsreinigungszwecke benutzt werden, zur Herstellung
der Luftverteilelemente dienen können. Während die große Elastizität des Schaumstoffes
den Luftverteilelementen einen sehr sicheren kraftschlüssigen Sitz in den Blaslöchern
verleiht, wird der Bogen selbst von einer Vielzahl einzelner Vlieshaare bzw. Faserenden
unter geringster Flächenberührung in primär punktförmigen Berührungszonen gleichmäßig
gestützt.
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Zwecks Verbesserung des Haltes der Luftverteilelemente im Trommelmantel
zwecks Erhöhung der Betriebssicherheit ist der Durchmesser der Luftverteilelemente
um soviel größer als der der Blaslöcher, daß dadurch die Luftverteilelemente in
eingesetztem Zustand durch ihre Elastizitätsspannung gehalten werden.
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In Erweiterung des Erfindungsgedankens sind die Luftverteilelemente
zumindest an einem Ende mit einem Stützbund versehen, mit dem sie sich im eingesetzten
Zustand zumindest am inneren Trommelrand abstützen. Durch diese Maßnahme kann der
Sitz der Luftverteilelemente im Trommelmantel durch formschlüssige Unterstützung
noch sicherer gestaltet werden, um einerseits auf die Luftverteilelemente einwirkenden
Fliehkräften oder andererseits durch den Bogen verursachten Druckbelastungen bzw.
Zugkräften entgegenzuwirken.
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Damit der Wirkungsradius. der aus den einzelnen Luftverteilern austretenden
Blasluft größer wird und es zu einer regelmäßigen Uberdeckung bzw.
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Aneinanderkettung der einzelnen Luftaustritte zwecks Bildung eines
zusammenhängenden Luftpolsters kommt, wird vorgeschlagen, daß sich sowohl die Blaslöcher
als auch die zugehörigen Luftverteilelemente zur Trommeloberfläche hin konisch erweitern.
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Um jeden - wenn auch noch so geringen - Kontakt zwischen den einzelnen
Luftverteilelementen
und der frisch bedruckten Bogenunterseite zu verhindern, ragen die Luftverteilelemente
bis maximal zur Trommeloberfläche.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen
4 und 5 sowie 10 und 11 und in der nachfolgenden Beschreibung niedergelegt.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer in den Figuren dargestellten
Ausführungsformen näher beschrieben.
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Es zeigt: Fig. 1 vereinfacht dargestellt einen Querschnitt durch eine
Umführtrommel nach der Erfindung, Fig. 2 auszugsweise einen schematiscElen Längsschnitt
durch die Umführtrommel gemäß Fig. 1, Fig. 3-8 Querschnitte durch den Trommelmantel
mit schematisch dargestellten Ausführungsformen der Luftverteilelemente.
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Gemäß Fig. list die Trommeloberfläche einer als Blaslufttrommel ausgebildeten
Umführtrommel l, mit schematisch angedeuteten Bogenerfassungseinrichtungen 2 und
3, über den gesamten Trommelumfang mit Blaslöchern 4 versehen, die bereits bei der
Herstellung der Umführtrommel miteingegossen oder auch nachträglich mechanisch gefertigt,
z.B. gebohrt, sein können. Die Blaslöcher 4 sind dabei als Durchgangsbohrungen ausgebildet
und vorzugsweise in gleichmäßiger Struktur im Trommelmantel 17 verteilt.
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In den Blaslöchern 4 sind Luftverteilelemente 7 angeordnet, die aus
einem luftdurchlässigen, elastischen und leicht kornpressiblen Material mit geringem
spezifischen Gewicht hergestellt, vorzugsweise gestanzt. Für die Herstellung wird
dabei ein chemisch verfestigter Textil- bzw. Kunststoffvlies oder ein Netzwerk aus
gekräuselten Chemiefasern verwendet. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Luftverteilelemente
7, wie in Fig. 8 dargestellt, aus einem Zweiverbund-Werkstoff herzustellen, wobei
der untere dem Trommelinnern zugewandte Bereich aus möglichst grobporigem und reversibel
verformbarem Schaumstoff und der obere, der Trommeloberfläche zugewandte Bereich
aus einem der zuvor erwähnten Materialien besteht.
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Derartige Zweiverbund-Werkstoffe sind in Form von Schwämmen und Matten
für
Industrie-und Haushaltsreinigungszwecke bekannt. Ausgehend von der Zweckbestimmung
der Luftverteilelemente 7 bietet es sich an, für deren Herstellung außerdem ein
Material zu verwenden, das auch hydrophile Oberflächeneigenschaften aufweist.
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Damit die Luftverteilelemente 7 einen festen Sitz im Trommelmantel
17 haben, ist ihr Durchmesser 28 wesentlich größer als der Durchmesser 29 der Blaslöcher
4 (Fig. 3). Aufgrund ihrer hohen Kompressibilität lassen sich die Luftverteilelemente
7 durch einfaches Zusammendrücken leicht in die Blaslöcher 4 einsetzen, in denen
sie dann primär kraftschlüssig durch ihre Elastizitätsspannung gehalten werden.
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Es hat sich als Vorteil erwiesen, wenn die Blaslöcher 4 als grobe
Schruppbohrungen in den Trommelmantel 17 eingebracht werden. Das Netzwerk aus Vliesstoff
bzw. Chemiefasern mit einer Vielzahl kleinster Faserteile kann sich somit an der
groben Innenfläche der Blaslöcher 4 festkrallen und gibt dadurch den Luftverteilelementen
7 durch formschlüssige Unterstützung einen noch sichereren Halt im Trommelmantel
17. Dabei werden durch die Einsparung kostenintensiver Feinarbeitsgänge die Herstellungskosten
außerdem auf ein Minimum reduziert.
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Je nach Art und physikalischen Eigenschaften des für die Herstellung
der Luftverteilelemente verwendeten Materials kann eine zusätzliche formschlüssige
Unterstützung für deren festen Sitz im Trommelmantel 17 angebracht sein. Gemäß Fig.
4 und 5 sind zu diesem Zweck die Luftverteilelemente an ihrem dem Trommelinnern
zugewandten Ende mit einem Stützbund 30 versehen, der im eingesetzten Zustand der
Luftverteilelemente 7 am inneren Trommelrand anliegt und somit beispielsweise den
bei Rotation der Umführtrommel auf die Luftverteilelemente 7 einwirkenden Fliehkräften
entgegenwirken kann. Dieselbe Ausgestaltung kann in umgekehrter Weise auch ausschließlich
an dem der Trommeloberfläche zugewandten Ende der Luftverteilemente 7 erfolgen,
um zu hoher Druckbelastung oder Zugkraft des zu transportierenden Bogens, z.B. bei
dessen Abzug von der Umführtrommel 1, entgegenzuwirken. Ebensogut ist es möglich,
die Luftverteilelemente 7 - wie in Fig. 6 dargestellt - an beiden Enden mit Stützbunden
30 zu versehen.
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Damit der Wirkungsradius der aus den einzelnen Luftverteilern 7 austretenden
Blasluft vergrößert wird und es zu einer Überlappung der aus der Vielzahl der einzelnen
Blaslöcher 4 nach allen Richtungen austretenden Luft mit der aus den benachbarten
Blaslöchern 4 kommt, sind diese gemäß Fig. 7 mit zur Trommeloberfläche hin konischer
Erweiterung 31 ausgeführt und die zugehörigen Luftverteilelemente 7 in äquivalenter
Form ausgebildet. Bei dieser Ausführung erweist sich der innere Stützbund 30 oder
ähnliche Stützenmaßnahmen als unabdingbare Voraussetzung für einen festen Sitz der
Luftverteilelemente 7 im Trommelmantel 17.
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Damit die Homogenität der Trommeloberfläche im wesentlichen gewahrt
bleibt und nicht unnötig durch Erhöhungen oder Erniedrigungen unterbrochen wird,
ist es zweckmäßig, wenn die Luftverteilelemente 7 mit der Zylinderoberfläche bündig
abschließen (Fig. 3 und 8). Trotzdem ist die Längenmaß haltigkeit der Luftverteilelemente
7 bei der Herstellung von nebensächlicher Bedeutung, da man deren über die Trommeloberfläche
hinausragenden Enden der Luftverteilelemente 7 im eingesetzten Zustand durch "Abrasieren"
direkt der Krümmung der Trommeloberfläche genau anpassen kann.
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Bei Verwendung eines Materials mit hydrophilen Oberflächeneigenschaften
kann man die Luftverteilelemente 7 als Bogenträger ausbilden und zweckmäßigerweise
um ein definiertes Maß über die Trommeloberfläche hinausragen lassen, da in diesem
Fall ihre Oberfläche abschmierverhindernde Wirkung aufweist (Fig. 5). Ist keine
direkte Berührung zwischen dem zu transportierenden Bogen und der Oberfläche der
Luftverteilelemente 7 erwünscht, kann deren Länge kleiner sein als die Dicke des
Trommelmantels 17, so daß dieselben noch innerhalb der Blaslöcher 4 abschließen
und nicht bis zur Trommeloberfläche reichen (Fig. 4).
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Der grundsätzliche Aufbau der Umführtrommel ist nachfolgend anhand
Fig.
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2 näher beschrieben, wobei der Weg der die Umführtrommel durchströmenden
Blasluft mit Pfeilen 10 dargestellt ist.
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In einem Lager 12 der der Antriebsseite der Druckmaschine gegenüberliegenden
Seitenwand 13 ist ein Walzenkern 14 gelagert, der endseitig mit
einer
Kernbohrung 15 versehen ist. Innerhalb der Seitenwand 13 ist auf dem Walzenkern
14 eine Stirnscheibe 16 befestigt, an der ein vorzugsweise als Gußstück gefertigter
Trommelmantel 17 in bekannter Weise angeflanscht ist. Auf der dem Trommelinnern
zugewandten Seite ist die Stirnscheibe 14 mit einer Ringnut 18 versehen, die über
eine Sacklochbohrung 19 mit der Kernbohrung 15 des Walzenkerns 14 in Verbindung
steht. Die Kernlochbohrung 15 ist mittels einer Luftkupplung 20 über Leitungsmittel
21 mit einem Blasluftaggregat 22 gekoppelt. Die Luftkupplung 20 ist in Fig. 2 schematisch
als stationäre Kupplungsmuffe 23 angedeutet, in der eine in die Kernloch bohrung
15 endseitig eingetriebene Kupplungshfllse 24 umläuft. Die vom Blasluftaggregat
22 erzeugte Blasluft kann somit über die Leitungsmittel 21 die Luftkupplung 20,
die Kerniochbohrung 15, die Sacklochbohrung 19 und die Ringnut 18 in den Innenraum
der Umführtrommel 1 bzw. deren einzelne Trommelkammern 9 einströmen.
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Die Arbeitsweise der Umführtrommel 1 nach der Erfindung wird nachfolgend
näher beschrieben, wobei darauf hingewiesen wird, daß je nach Art, Struktur und
Formgebung der für die Luftverteiler 7 verwendeten Materialien dieses be auch ohne
Blasluft eingesetzt werden kann.
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Ein frisch bedruckter Bogen 27 wird von den Bogenerfassungselnrlchtungen
2 und 3 derart Ubernommen - 2.B. nach einer Bogenwendung in Schn und Widerdruckmaschinen
- daß daß seine noch druckfeuchte Seite nach unten gegen die Trommeloberfläche gerichtet
ist. Dabei kommt der Bogen 27 jedoch nicht unmittelbar auf der Trommeloberfläche
zu liegen, sondern wled stattdessen von dem aus den Luftverteilern 7 austretenden
Luftpolster über seine gesamte Fläche gleichmäßig gestützt und getragen, so daß
jeder direkte Kontakt zwischen noch druckfeuchter Farbe und Trommeloberfiache ausgeschlossen
wird. Sollte dennoch wider Erwarten In geringfügigem Maß ein Kontakt stattfinden,
so wird durch die farbabstoßende Oberflächengestaltung bzw. Materialeigenschaft
der Bogenträger 7 außerdem eine Farbu"bertragung vom Bogen 27 auf die Bogentrager
7 erschwert.
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Die Erfindung ist selbstverständlich nicht au die in den Figuren dargestellten
und in der Beschreibung niedergelegten Ausführungsformen beschränkt.
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Es versteht sich von selbst, daß zahlreiche konstruktive Abwandlungen,
z.B.
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andere Formgestaltung von Blaslöchern 4 und Luftverteilelementen 7
oder Wahl anderer Materialien zur Herstellung der Luftverteilelemente 7 im Rahmen
der Erfindung liegen.
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TEILELISTE 1 Umführtrommel 2 Bogenerfassungseinrichtung 3 Bogenerfassungseinrichtung
4 Blasloch 5 6 7 Luftverteilelemente 8 9 Trommelkammer 10 Weg der Blasluft 11 Blasluftventil
12 Lager 13 Seitenwand 14 Walzenkern 15 Kernlochbohrung 16 Stirnscheibe 17 Trommelmantel
18 Ringnut 19 Sacklochbohrung 20 Luftkupplung 21 Leitungsmittel 22 Blasluftaggregat
23 Kupplungsmuffe 24 Kupplungshülse 25 26 27 Bogen 28 Durchmesser der Luftverteilelemente
29 Durchmesser der Blaslöcher 30 Stützbund 31 konische Erweiterung