DE4239412C1 - Rotationsdruckmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationsdruckmaschine mit einem in einem Rahmen gelagerten, relativ zu einem Presseur preßbaren Formzylinder, welcher mit einer Einfärbevorrichtung zur Zuführung von Druckfarbe auf dessen Oberfläche versehen ist, wobei der Formzylinder auf einem Teil seines Umfanges von wenigstens einem gespannten flexiblen Band umschlungen ist und in den Spalt zwischen dem Band und dem Formzylinder Druck­ farbe zugeführt und bei Rotation des Formzylinders über dessen Oberfläche verteilt wird.

Solche Druckmaschinen, insbesondere Tiefdruck- Rotationsmaschinen sind beispielsweise in der DE-PS 11 40 206 beschrieben. Bei diesen wird das flexible Band in einem festen Abstand in der Größenordnung von einigen Millimetern vom Formzylinder gehalten, ohne daß eine Preßkraft vom Band auf den Formzylinder aus­ geübt wird.

Um rationeller Drucken zu können, besteht das Bedürfnis, derartige Druckmaschinen breiter zu bauen und die Druckbreite zu vergrößern, sowie die Druck­ geschwindigkeit, d. h. die Drehzahl des Formzylinders zu steigern. Rotationsdruckmaschinen vorbekannter Konstruktion erfüllen diese Bedürfnisse jedoch nicht oder nur eingeschränkt, und zwar aus den folgenden Gründen:

Formzylinder größerer Breite, insbesondere solche mit kleinem Umfang, biegen sich unter Druckbelastung so stark durch, daß der Papiertransport durch Falten­ bildung gestört ist. Ferner wird infolge der Durch­ biegung die aufgetragene Druckfarbe nicht mehr gleich­ mäßig über die ganze Formzylinderbreite durch die Rakel abgestreift.

Die Wälzlager der Formzylinder werden durch erhöhte Druckbelastung und höhere Drehzahlen überlastet, was häufig zu einem frühzeitigen Ausfall der Lager führt.

Das Füllen der Farbnäpfchen auf der Oberfläche des Formzylinders ist bei höherer Papiergeschwindigkeit nicht mehr einwandfrei gewährleistet, da die Eintauch­ zeit in den überlicherweise verwendeten Farbkasten zu gering wird, und die bei höherer Drehzahl erhöhte Zentrifugalkraft der Benetzung durch die Druckfarbe entgegenwirkt.

Die Erfindung setzt sich die Aufgabe, die vorstehend angeführten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und insbesondere bei einer Rotationsdruck­ maschine der eingangs angegebenen Art, die Durch­ biegung des Formzylinders auch bei größerer Breite und bei allen verwendeten Durchmessern in Grenzen zu halten oder ganz zu verhindern, die Lagerungen des Formzylinders zu entlasten und das Füllen der Farb­ näpfchen auf der Oberfläche des Formzylinders mit Druckfarbe, in kurzer Zeit zuverlässig zu gewähr­ leisten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Einrichtung zur Anpressung des Bandes an den Formzylinder vorgesehen ist, welche gleichzeitig eine hydraulisch geschmierte Lagerung des Formzylinders auf dem Band bildet.

Das flexible Band kann sich dabei über die gesamte Breite des Formzylinders bzw. der Druckbahn erstrecken, oder es können mehrere solcher Bänder nebeneinander vorgesehen sein, womit sich unter­ schiedliche Druckfarben auf verschiedene Breiten­ abschnitte des Formzylinders unabhängig voneinander auftragen lassen.

Bei einer ersten Ausführung ist zur Einstellung der Anpreßkraft die Länge des flexiblen Bandes mit einer geeigneten Einrichtung variierbar gemacht, so daß damit der Umschlingungswinkel des Bandes um den Formzylinder eingestellt und das Band an unterschied­ liche Formzylinderdurchmesser angepaßt werden kann.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist der Formzylinder an seinen Enden in einem Maschinenrahmen gelagert, wobei die Lager mit einer Einrichtung zur Messung der Lagerkraft versehen sind. Der Teil, über den das flexible Band gespannt ist, ist hierbei mit Vorteil als in Preßrichtung im Maschinenrahmen ver­ schiebbarer Schlitten ausgebildet und wird mittels einer vom Lagerkraftsensor gesteuerten Anstellvor­ richtung mit einer solchen Kraft an den Presseur angepreßt, daß die Formzylinderlager entlastet sind, und die Kraft praktisch nur noch durch die nahezu reibungsfreie und verschleißarme hydraulische Lagerung des Formzylinders auf dem flexiblen Band aufgenommen wird. Das bedeutet, daß die auf den Formzylinder wirkenden Biegekräfte in ihrer Größe und Richtung aufgehoben sind.

Der Schlitten kann zusätzlich eine langsame oszillierende Bewegung in Achsenrichtung des Formzylinders ausführen, um eine Streifenbindung des Farbauftrages zu verhindern.

Die Erfindung wird anhand der in den Figuren wiederge­ gebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Rotationsdruckmaschine im Schnitt senkrecht zur Achse,

Fig. 2 eine Rotationsdruckmaschine mit anderem Formzylinderdurchmesser,

Fig. 3 eine Rotationsdruckmaschine mit variierbarer Bandlänge, und

Fig. 4 eine Rotationsdruckmaschine mit mehreren Bändern nebeneinander.

Fig. 1 zeigt eine Rotationsdruckmaschine mit einem Formzylinder 1, welcher an seiner Oberfläche eine Druckform trägt, und welcher mit einem Presseur 4 zusammenwirkt und eine zwischen Formzylinder 1 und Presseur 4 hindurchlaufende Druckbahn P, beispielsweise aus Papier, Kunststoff oder Gewebe mit einer bestimmten Preßkraft bedruckt.

Der mit der Druckform, beispielsweise einer Gravur, versehene Formzylinder 1 trägt an seinen Enden, die mit Zapfen versehen sind, Wälzlager 2. Der Formzylinder wird mittels der Wälzlager 2 in der Druckmaschine in seitlichen Führungsstücken 3 eines Maschinenrahmens 5 so positioniert, daß er in Richtung des Presseurs 4, beispielsweise vertikal bewegt werden kann. Ein beweglicher Schlitten 25 innerhalb des Rahmens 5 unter dem Formzylinder 1 ist über die ganze Formzylinder­ breite mit einem flexiblen Band 6 bespannt. Dieses Band kann z. B. eine elastische metallische Folie, ein Gewebe, eine Kombination verschiedener Werkstoffe oder dgl. sein, wobei das Band eine solche Flexibilität aufweisen muß, daß es sich dem Formzylinderradius über einen gewissen Umschlingungswinkel 11 anpaßt, wenn Presseur 4 und Formzylinder 1 zusammengepreßt werden. Dies kann beispielsweise durch Hydraulik­ zylinder 7 am Schlitten 25 erfolgen, mit dem dieser in Richtung des Formzylinders 1 gepreßt wird.

In den Spalt 8 zwischen Formzylinder 1 und dem flexib­ len Band 6 wird über ein Verteilrohr 9 Druckfarbe zugeführt, die durch die Rotation des angetriebenen Formzylinders 1 unter diesen gelangt und infolge der hydrodynamischen Kräfte im Bereich des Umschlingungs­ winkels 11 einen Schmierspalt bildet, der das Band 6 vom Formzylinder 1 durch einen Druckfarbenfilm trennt.

Unter den Formzylinderlagern sind Kraftmeßdosen 10 vorgesehen, welche die Auflagekraft der Lager, bestehend aus dem Eigengewicht des Formzylinders 1 und der Druckkraft des Presseurs 4, die durch Anpreß­ zylinder 40 erzeugt werden kann, messen. Durch das Ausgangssignal der Kraftmeßdosen 10 wird die Preß­ kraft der Anpresszylinder 7 so gesteuert, daß das Band 6 derart gegen den Formzylinder 1 gepreßt wird, daß die Kraftmeßdosen 10 entlastet sind. Dies bedeutet, daß die auf den Formzylinder 1 wirkenden, eine Durch­ biegung verursachenden Kräfte aufgehoben sind, so daß sich der Formzylinder 1 praktisch nicht mehr durch­ biegt.

Die hydrodynamisch erzeugte Kraft im Spalt zwischen Band 6 und der Oberfläche des Formzylinders 1 wirkt nach dem Gesetz der hydrodynamischen Lagerschmierung verteilt über den Umschlingungswinkel 11 des Bandes 6. Dadurch wird die Druckfarbe, die gleichzeitig das Schmiermittel zwischen Band 6 und Formzylinder 1 bildet, auf einen genau definierten Bereich unter Druck den Farbnäpfen im Formzylinder 1 zugeführt, so daß diese in ihrem ganzen Volumen auch bei hohen Druck­ geschwindigkeiten ausgefüllt werden. Die Rakel 30 streift hinter dem Auflagespalt die überschüssige Farbe vom Formzylinder 1 ab. Diese abgestreifte Druckfarbe wird dann über Bohrungen 31 im Band oder dem Schlitten 25 in den als Farbtank ausgebildeten Schlitten 25 zurückgeführt.

Das Band 6 kann eine langsame Oszillationsbewegung mit geringer Amplitude in Axialrichtung des Formzylinders 1 ausführen, um einen über die Breite besonders gleichmäßigen Farbauftrag unter Vermeidung von Streifen­ bildung zu erreichen.

Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Ausführung einer Rotationsdruckmaschine mit einem Formzylinder 1′ geringeren Durchmessers. Dank der Anschmiegsamkeit des flexiblen Bandes 6 an den Formzylinder 1′ ist es möglich, Formzylinder verschiedenen Durchmessers in der gleichen Druckmaschine zu verwenden, ohne daß bei einem Wechsel des Formzylinders aufwendige Umstellungs­ arbeiten durchzuführen wären, indem lediglich der Schlitten 25 mittels der Hydraulikzylinder 7 um das Maß der Radiusdifferenz der Formzylinder 1 und 1′ verschoben wird.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung des Schlittens 25, bei der das Band 6 an einem Ende auf einer Trommel 12 befestigt ist, die es gestattet, durch Aufwickeln des Bandes 6 die wirksame Länge des Bandes 6 zu variieren. Dadurch wird es möglich, zusammen mit den Anpreßzylindern 7 den Umschlingungswinkel 11 des Bandes 6 um den Form­ zylinder 1 so einzustellen, daß eine Optimierung zwischen der Reibung des Bandlagers und der Füllung der Farbnäpfchen erfolgen kann. Die Trommel 12 wird von einem Motor 13 oder von Hand über ein Getriebe 14 ange­ trieben. Eine besonders vorteilhafte Ausführung ergibt sich, wenn der Motor 13 so ausgebildet ist, daß er ein einstellbares konstantes Drehmoment erzeugt, welches in seiner Größe so lange nachgeregelt wird, bis die Kraftmeßdosen 10 entlastet sind und der Formzylinder keine Durchbiegung mehr aufweist.

Fig. 3 zeigt außerdem die Ausführung des Bandlagers als hydrostatisches Lager, anstelle eines hydrodynami­ schen Lagers wie in den vorangegangenen Beispielen. Dabei sind in das Band 6 mehrere Lagertaschen 15, verteilt über die Formzylinderbreite eingearbeitet, in die über je eine Pumpe 16 pro Lagertasche Druckfarbe aus dem Farbtank 17 mit Druck gefördert wird. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß durch Wahl des Fördervolumens der Pumpen die Spalthöhe des Schmierspaltes zwischen Band 6 und Formzylinder 1 eingestellt und variiert werden kann, was bei einer hydrodynamischen Lagerung nicht ohne weiteres möglich ist. Damit kann der Leistungsbedarf des Formzylinder­ antriebes beeinflußt, d. h. reduziert werden. Außerdem wird der Schmierspalt zwischen Band 6 und Formzylinder 1 auch im Stillstand der Maschine gewährleistet, so daß es auch im Stillstand oder beim Anfahren der Maschine nicht zu einer Berührung zwischen Band 6 und Formzylinder 1 kommt und somit eine mögliche Beschädi­ gung der Gravur vermieden wird. Wird der Presseur 4 z. B. als Druckwalze nach EP 0 439 822 A1 ausgeführt, kann der Hydraulikdruck der Pumpe 41 für die Stützelemente 42 so in das Verhältnis zum Öldruck der Anpreß­ zylinder 7 geregelt werden, daß die von unten und oben auf den Formzylinder wirkenden Kräfte gleich groß sind und sich somit die Biegekräfte aufheben.

Fig. 4 zeigt ein Bandlager, das aus mehreren über die Formzylinderbreite nebeneinander angeordneten Einzel­ bändern 26, 36, 46 besteht, wobei die Bandbreite so gewählt wurde, daß sie einer zu bedruckenden Seite entspricht. Zwischen den einzelnen Bändern 26, 36, 46 ist jeweils eine Dichtleiste 18 vorgesehen, die gegen den Formzylinder 1 gedrückt wird, z. B. mit Hydraulik­ zylindern 19. In die Lagertaschen 20, 21, 22 in den Einzelbändern 26, 36, 46 können über zugehörige einzelne Pumpen unterschiedliche Farben gepreßt werden, die durch die Dichtleisten 18 voneinander getrennt gehalten werden. Mit dieser Anordnung ist es möglich, z,B. im letzten Druckwerk einer Tiefdruck­ rotationsmaschine verschiedene Schmuckfarben mit nur einem Formzylinder zu drucken, was insbesondere für Werbeinserate von großem Vorteil ist.

Claims (10)

1. Rotationsdruckmaschine mit einem in einem Rahmen (5) gelagerten, relativ zu einem Presseur (4) preßbaren Formzylinder (1), welcher mit einer Einfärbevorrichtung (9) zur Zuführung von Druckfarbe auf dessen Oberfläche versehen ist, wobei der Formzylinder (1) auf einem Teil seines Umfanges von wenigstens einem gespannten flexiblen Band (6) umschlungen ist und in den Spalt (8) zwischen dem Band (6) und dem Formzylinder (1) Druckfarbe zugeführt und bei Rotation des Formzylinders (1) über dessen Oberfläche verteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Anpressung des Bandes (6) an den Formzylinder (1) vorgesehen ist, welche gleichzeitig eine hydraulische Schmierung der Lagerung des Formzylinders (1) auf dem Band (6) bildet.

2. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das flexible Band (6) über die gesamte Breite des Formzylinders (1) erstreckt.

3. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere flexible Bänder (26, 36, 46) nebeneinander über die Breite des Formzylinders (1) vorgesehen sind.

4. Rotationsdruckmaschine nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfarbe in den Spalt (8) zwischen Band (6) und Formzylinder (1) eingebracht wird und somit eine hydrodynamische Lagerung des Formzylinders (1) auf dem Band (6) bildet.

5. Rotationsdruckmaschine nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (6) mit wenigstens einer hydrostatischen Lagertasche (15) versehen ist, der die Druckfarbe unter Druck zugeführt wird, und welche somit eine hydrostatische Lagerung des Formzylinders (1) auf dem Band (6) bildet.

6. Rotationsdruckmaschine nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Länge das Bandes (6) veränderbar ist.

7. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Band an einer aufwickelbaren Trommel (12) befestigt ist.

8. Rotationsdruckmaschine nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Band auf einem in Preßrichtung mittels einer Preßkraft verschieb­ baren Schlitten (25) im Rahmen (5) befestigt ist.

9. Rotationsdruckmaschine nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Formzylinder (1) an seinen Enden Lager (2) aufweist, die mit einer Einrichtung (10) zur Messung der Lagerkraft versehen sind.

10. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßeinrichtung (10) die Länge des Bandes (6) und/oder die Preßkraft für den Schlitten (25) im Rahmen (5) derart zu steuern vermag, daß die Endlager des Formzylinders entlastet sind.