EP1295719A2 - Zylinder einer Rotationsdruckmaschine - Google Patents

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EP1295719A2
EP1295719A2 EP02028924A EP02028924A EP1295719A2 EP 1295719 A2 EP1295719 A2 EP 1295719A2 EP 02028924 A EP02028924 A EP 02028924A EP 02028924 A EP02028924 A EP 02028924A EP 1295719 A2 EP1295719 A2 EP 1295719A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinder
cylinder body
channel
gap
temperature control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02028924A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1295719A3 (de
Inventor
Georg Schneider
Armin Alois Hemmelmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koenig and Bauer AG
Original Assignee
Koenig and Bauer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7924904&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1295719(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Koenig and Bauer AG filed Critical Koenig and Bauer AG
Publication of EP1295719A2 publication Critical patent/EP1295719A2/de
Publication of EP1295719A3 publication Critical patent/EP1295719A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F31/00—Inking arrangements or devices
    • B41F31/002—Heating or cooling of ink or ink rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/08—Cylinders
    • B41F13/22—Means for cooling or heating forme or impression cylinders

Definitions

  • the invention relates to a cylinder according to the preamble of claim 1.
  • EP 05 57 245 A1 discloses a temperature-controlled forme cylinder with an axially on the Shell surface extending tension channel, being in the cylinder near the periphery Channels running axially to the cylinder are incorporated, which contain coolant be flowed through.
  • EP 07 33 478 B1 shows a friction roller designed as a tube, the entire Cavity between a coolant-carrying, axially extending line and the pipe is flowed through with coolant.
  • EP 06 52 104 A1 discloses a cylinder with internal cooling for avoidance building up the printing ink on its outer surface. For this, coolant flows through an annular gap in which also spiral to improve circulation Baffles can be arranged.
  • the invention has for its object a cylinder of a rotary printing press to accomplish.
  • the Temperable cylinders can be manufactured inexpensively from simple components. Doing so one that can be preselected almost uniformly over the entire lateral surface of the cylinder Temperature achieved. A fluctuating or uneven in the circumferential direction Temperature profile, as is the case with individual, axially running channels and / or for wall thicknesses that are too small compared to the distance between the channels, can be avoided.
  • a chamber carrying a temperature control medium is on the Dimensioned inside of the cylinder jacket in the radial direction of the cylinder so that a forced flow also takes place directly on the lateral surface.
  • a wall thickness of an outer body for a temperable shape or Transfer cylinder which has one or more clamping or clamping channels on it
  • the lateral surface is so large that the tensioning channel comes to lie completely within the wall.
  • Uniform tempering in the circumferential and axial directions is achieved by means of the through a narrow gap between the outer body and the cylinder body on the reached the entire circumference in the axial direction flowing tempering medium.
  • a temperature-controlled cylinder 01 of a printing press in particular one Rotary printing machine, has a z. B. tubular or massive Cylinder base body 02, which with an outer cylinder body 03 Circular cross-section, e.g. B. a tube 03 is surrounded.
  • the cylinder base body 02 is in each case with a shaft journal 04; 06 firm connected, which by means of bearings 07 in side frames 08; 09 are rotatably mounted. It it is possible to use one of the shaft journals 04; 06, e.g. B. the right shaft journal 06, with a To connect, not shown, drive motor fixed to the frame or a drive wheel.
  • the other shaft journal 04 has an axial bore 11, which a pipe 12 as a supply line 12 for a liquid or gaseous temperature control medium, such as. B. CO 2 , water, oil, etc.
  • the axial bore 11 of the shaft journal 04 has an inner diameter d11, which is larger than an outer diameter d12 of the pipeline 12.
  • a discharge line 13 with an annular cross section remains open, through which the Temperature control medium leaves cylinder 01 again via shaft journal 04.
  • the pipeline 12 for supplying the temperature control medium runs from the left shaft journal 04 almost axially through the cylinder body 02 to the right shaft journal 06 and opens into radially extending bores 14.
  • the bores 14 open into a distribution space 16 which extends around the entire circumference on the inside of the outer cylinder body 03 extends.
  • the temperature control medium flows from the distributor space 16 through at least one channel 17 arranged between the cylinder base body 02 and the cylinder outer body 03 in the axial direction A to the left-hand shaft journal 04, where it opens into a collecting space 18 and reaches the annular discharge line 13 via radially extending bores 19.
  • the supply line 12 and discharge line 13 are not one with forward and return shown temperature control connected.
  • the cylinder 01 is in the form of 01 or Transfer cylinder 01 executed, which on a lateral surface 21 of the Cylinder outer body 03 at least one axially extending to the cylinder 01 Fastening device 22 for fastening an elevator, such as one Printing form or a blanket, e.g. B. a tension channel 22, a magnet near the surface or other means.
  • an elevator such as one Printing form or a blanket, e.g. B. a tension channel 22, a magnet near the surface or other means.
  • a wall thickness h03 of Outer cylinder body 03 is greater than a depth h22 of the clamping channel 22, so that a Surface 23 on the inside of the outer cylinder body 03 undisturbed and circular is formed, which is an inexpensive design and above all a uniform Temperature control enables.
  • the wall thickness h03 is z. B.
  • the depth h22 of the tensioning channel 22 is between 20 and 45 mm. 1 and 2 are in the circumferential direction of the cylinder 01 two clamping channels 22 are provided, but for the sake of clarity the upper one Tension channel 22 is only indicated.
  • the channel 17 is in this embodiment as a helical in the axial Groove 17 formed in direction A on a circumference 24 of cylinder base body 02 educated.
  • This spiral groove 17 of a width b17 and a depth h17 is shrunk by means of the outer cylinder body 03, for example by covered, the surface 23 of the outer cylinder body 03 on a groove 17 forming supernatant 26, z. B. a web 26 rests with a width b26.
  • the groove 17 is at its beginning 27 with the distribution space 16 and at its end 28 the collection room 18 in connection.
  • Distribution room 16 and collection room 18 are for example, each as an annular groove 16; 18 executed, each by a paragraph on the circumference of the area of the shaft journal 04 close to the base body; 06 and one End face of the cylinder body 02 formed, and also from the outer cylinder body 03 is covered.
  • a diameter of the forme cylinder 01 is 01 for the case of a forme cylinder double-sized, i.e. H. two print formats in the circumferential direction, e.g. B. between 320 and 400 mm, especially 360 to 380 mm.
  • the depth h17 and width b17 of the groove 17 and the width b26 of the web 26 and the Number of channels 17 determine the flow rate per unit time and alternately the required pressure and the slope of the helical groove 17 and thus the temperature control behavior.
  • the circumference 24 of the cylinder body 02 has several z. B. four or eight, grooves 17 each offset by 90 ° or 45 ° in the circumferential direction Beginnings 27 and ends 28 in the distribution space 16 and the collection space 18.
  • a multi-course, e.g. B. a four or eight-way groove 17 has the same Channel geometry an increased overall cross section Q, d. H. the sum of the cross sections the channels 17, and a larger slope S, and thus a shorter flow path and a smaller pressure drop.
  • the circumference 24 of the cylinder base body 02 has a four-passage channel 17, the width b17 of the groove 17 each between 10 and 20 mm, z. B. 15 mm, and the width b26 of the web 26 each between 3 and 7 mm, z. B. 5 mm.
  • the depth h17 of the channel 17 is in each case 10 to 15 mm, for example 12 mm.
  • the four-course Channel 17 thus has a slope S of z. B. 52 to 108 mm, in particular 80 mm on.
  • a total cross section Q for the flow of the temperature control medium advantageously results in 600 to 800 mm 2 .
  • the depth h17 of the groove 17 is to be increased in the same ratio as the inner radius r17 of the groove 17 is reduced, so that the total cross section Q is at least in the order of magnitude, e.g. B. remains greater than or equal to 710 mm 2 .
  • a heat supply or removal of a constantly large lateral surface 21 of the forme cylinder 01 is thus ensured.
  • the inner radius r17 should be used for depths h17 corresponding to the inner radius r17, otherwise the inner radius r17 plus half the depth h17.
  • the ratio between the surface area 21 to be tempered and the total cross section Q is z. B. between 1000 and 1800.
  • the channel is 17th not as a spiral groove 17, but as an open gap 17 between the Cylinder base body 02 and the outer cylinder body 03 with an annular clear Profile executed.
  • the temperature control medium is supplied and removed in the same or a similar manner Way as in the first embodiment (Fig. 1).
  • the shaft journal 04; 06 instead of the radial one Bores 14 is the shaft journal 04; 06 made in several pieces and thus enables Passage of the temperature control medium from the supply line 12 into the distribution space 16 or from the collecting space 18 to the discharge line 13.
  • the supply line 12 is in the Embodiment two to four executed in two parts, one of which is the shaft journal 04 penetrating pipe 12 into a leading through the cylinder body 02 Pipeline opens.
  • a light too small Width increases the required pressure or reduces the flow rate during a Too large clear width due to high centrifugal forces and occurring Friction in the area of the surface 23 during the rotation of the cylinder is not certain directional flow directly on the surface 23 of the outer cylinder body 03 result may have.
  • the gap 17 is arranged on the inner radius r17 of 80 to 120 mm, in particular between 100 and 115 mm.
  • the clear width h17 of the gap is 2 to 5 mm, preferably 3 mm.
  • the clear width h17 of the gap is advantageously increased in order to increase the ratio of a reduction in the inner radius r17 if the wall thickness h03 is increased and the gap 17 is moved further into the interior of the cylinder 01, and vice versa.
  • the total cross section Q is z. B. between 1300 and 3500 mm 2 .
  • the remaining preferred dimensions of the forme cylinder 01 set out in the first exemplary embodiment are applicable to the second exemplary embodiment and are not mentioned again.
  • the cylinder is 01 as a temperable roller 01, z. B. an ink roller 01, in particular a raster 01 or Anilox roller 01.
  • the supply and discharge of the temperature control medium and the Storage in side walls 08; 09 take place in the same or similar way as in the first or second embodiment.
  • Fig. 4 is like in the first embodiment on the Circumference 24 of the basic cylinder body 03 is a helical, multi-start, preferably eight-channel 17 arranged.
  • the distribution room 16 and the Collection space 18 has eight radial bores 14; 19 and is equidistant connected with eight starts 27 and eight ends 28 with respect to the circumferential direction.
  • the channels 17 are mechanical and good for the sake of being cheaper Flow properties as a groove 17 with segment-like, z. B. semicircular profile executed.
  • the multi-course channel 17 is advantageously eight-course, since the same Geometry of channel 17 either twice the amount of temperature control medium constant pressure loss, or the same amount of temperature control medium reduced pressure through the channel 17 is feasible.
  • the groove 17 is as in the first embodiment by means of, for. B. shrunk, Outer cylinder body 03, covered. Temperature control is particularly advantageous by means of the helical groove 17 when effective and responsive temperature control of the outer cylinder body 03, such as it represent ink-leading ink rollers 01 and anilox rollers 01.
  • the Outer cylinder body 03 is in the example with a small wall thickness h03 and not self-supporting, d. H. it is supported on the webs 26.
  • the width of the groove 17 determines the mechanically permissible wall thickness h03 of the outer cylinder body 03 and vice versa.
  • the permissible width b26 of the web 26 and the minimum wall thickness h03 are thermally mutually dependent, since a temperature profile on the outer surface 21 of the outer cylinder body 03 is to be avoided if possible.
  • the temperature-controlled roller 01 has the diameter d01 between 160 and 200 mm, in particular 180 mm.
  • a ratio V between the length 103 and the wall thickness h03 is z. B. between 200 and 1200, in particular between 400 and 1000.
  • the channel 17 has a width b17 between 8 and 13 mm, in particular 10 to 12 mm, in the area interacting with the surface 23 of the outer cylinder body 03.
  • the total cross section Q of the eight-course channel 17 amounts to 300 to 450 mm 2 , and is roughly comparable with the total cross section Q from the four-course first exemplary embodiment, if the jacket surface 21 to be cooled is taken into account.
  • an increase in the amount of temperature-control medium flowing per unit of time, and if possible a contact area of the temperature-control medium with the area 23 of the outer cylinder body 03, is to be kept at least in the order of magnitude if the geometries of the roller 01 change while the jacket surface 21 remains the same and the temperature is to be maintained ,
  • the ratio between the surface area 21 to be tempered and the total cross section Q is z. B. between 1200 and 1600.
  • the cylinder 01 designed as roller 01 has as a channel 17 an annular gap 17, comparable to that of the second Embodiment, on.
  • the roller 01 has, as in the third embodiment Diameter d01 from about 160 to 200 mm, the supply and discharge of the Temperature control medium according to one of the preceding embodiments is executed.
  • the outer cylinder body 03 is self-supporting on the length 101, z. B. 800 to 1200 mm, and z. B. a wall thickness h03 of 5 to 20 mm, in particular 5 to 9 mm.
  • the clear width h17 of the gap 17 is 2 to 5 mm, preferably 3 mm, the gap 17 being arranged at an inner radius of 60 to 100 mm, in particular at 80 mm.
  • the total cross-section Q is z. B. between 1000 and 2500 mm 2 , in particular at about 1500 mm 2 .
  • the relationship between the surface area 21 to be tempered and the total cross section Q of the channel 17 is, for. B. between 200: 1 and 600: 1, in particular between 300: 1 and 500: 1.
  • the roller 01 preferably designed as anilox roller 01, from the third and the fourth exemplary embodiment, a profile, for example, have color-carrying cells.
  • Advantageous for the execution of the tempering by means of a helical one Channel 17 is the ratio between the jacket surface 21 and the total cross section Q of the channel 17 flowing through between the cylinder body 02 and outer cylinder body 03 smaller than 2000, especially between 1800 and 1000 to choose.
  • the width b26 of the web is advantageously less than or equal to double, in particular one and a half times the wall thickness h03 of Outer cylinder body 03.
  • cylinder 01 or rollers 01 is the formation of the Outer cylinder body 03 as a thin-walled tube 03 with a wall thickness d03 smaller or equal to 5 mm, in particular less than 3 mm, which is mechanically based on the in Axial direction A supports spaced webs 26.
  • the arrangement for the temperature control implemented in the third exemplary embodiment can be shown in an advantageous development also be a forme cylinder 01, which no z. B. as Has clamping or clamping channels trained fastening device, such as this for example when using printing sleeves instead of printing plates or at directly imageable lateral surfaces 21 of forme cylinders 01 is the case.
  • a directed, responsive tempering according to the third Embodiment advantageous.

Abstract

Zylinder (01), insbesondere Farbwalze für eine Rotationsdruckmaschine, welcher einen Zylindergrundkörper (02) und einen Zylinderaußenkörper (03) aufweist, und welcher zwischen dem Zylindergrundkörper und dem Zylinderaußenkörper von einem Temperiermedium durchströmbar ist, wobei der Umfang des Zylindergrundkörpers einen mehrgängigen, schraubenlinienförmigen Kanal (17) aufweist und wobei der druckfarbeführende Zylinderaußenkörper über seine Länge nicht selbsttragend und sich auf dem Zylindergrundkörper abstützend ausgeführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Durch die DE 197 12 446 A1 ist ein temperierbarer Zylinder für eine Rotationsdruckmaschine bekannt, bei welchem in einem Hohlraum des Zylinders ein aus mehreren Röhren bestehender Wärmetauscher angeordnet ist, der wiederum von einer wärmeübertragenden stationären Flüssigkeit umgeben ist.
Die EP 05 57 245 A1 offenbart einen temperierbaren Formzylinder mit einem axial an der Mantelfläche verlaufenden Spannkanal, wobei in den Zylinder in der Nähe der Peripherie axial zum Zylinder verlaufende Kanäle eingearbeitet sind, welche mit Kühlmittel durchströmt werden.
Die EP 07 33 478 B1 zeigt eine als Rohr ausgebildete Reibwalze, wobei der gesamte Hohlraum zwischen einer Kühlmittel führendem, axial verlaufenden Leitung und dem Rohr mit Kühlmittel durchströmt ist.
Aus der DE-PS 929 830 ist ein temperierbarer Doppelmantel-Trockenzylinder bekannt. Dampf strömt im Zwischenraum zwischen einem Außenmantel und einem Innenmantel, in welchem schraubenlinienförmig Stege eingesetzt sind.
Die EP 06 52 104 A1 offenbart einen Zylinder mit einer Innenkühlung zur Vermeidung eines Aufbauens der Druckfarbe auf dessen Mantelfläche. Hierzu fließt Kühlmittel durch einen ringförmigen Spalt, in welchem zur Verbesserung der Zirkulation auch spiralförmige Leitbleche angeordnet sein können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinder einer Rotationsdruckmaschine zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der temperierbare Zylinder aus einfachen Bauteilen kostengünstig herstellbar ist. Dabei wird eine über die gesamte Mantelfläche des Zylinders nahezu gleichmäßig vorwählbare Temperatur erzielt. Ein in Umfangsrichtung schwankendes oder ungleichmäßiges Temperaturprofil, wie es beispielsweise bei einzelnen, axial verlaufenden Kanälen und/oder bei Wandstärken, die im Vergleich zum Abstand der Kanäle zu gering sind, vorkommen kann, wird vermieden.
In einer vorteilhaften Ausführung ist eine ein Temperiermedium führende Kammer auf der Innenseite des Zylindermantels in radialer Richtung des Zylinders so dimensioniert, dass eine erzwungene Strömung auch direkt an der Mantelfläche erfolgt.
Besonders vorteilhaft bzgl. einer schnellstmöglichen Reaktionszeit der Temperierung ist eine kleine Wandstärke eines die Mantelfläche und das Temperiermedium trennenden Außenkörpers, beispielsweise für Farbwalzen, insbesondere Raster- oder Aniloxwalzen, oder für Form-, Übertragungs- oder Satellitzylinder ohne eine radial in das Innere der Mantelfläche reichende Einrichtung zur Befestigung von Aufzügen, wie Spann- oder Klemmkanäle.
Eine Wandstärke eines Außenkörpers für einen temperierbaren Form- oder Übertragungszylinder, welcher einen oder mehrere Klemm- oder Spannkanäle auf seiner Mantelfläche aufweist, ist in bevorzugter Ausführung so groß, dass der Spannkanal vollständig innerhalb der Wand zu liegen kommt.
Eine in Umfangs- und in axialer Richtung gleichmäßige Temperierung wird mittels des durch einen schmalen Spalt zwischen Außenkörper und Zylindergrundkörper auf dem gesamten Umfang in axiale Richtung fließenden Temperiermediums erreicht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird mittels einer auf der Außenfläche des Grundkörpers befindliche schraubenlinienförmig verlaufende Nut eine noch stärker gerichtete Strömung erzeugt.
Weiterhin vorteilhaft, insbesondere für Raster- oder Aniloxwalzen, ist die Kühlung mittels eines o. g. schraubenlinienförmigen Kanals, wobei sich der Außenkörper auf den Stegen abstützt und somit dünnwandig ausgeführt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1
einen Längsschnitt durch einen temperierbaren, eine Einrichtung zur Befestigung eines Aufzuges aufweisenden Zylinders mit schraubenlinienförmig verlaufendem Kanal;
Fig. 2
einen Querschnitt durch einen temperierbaren Zylinder gemäß Fig. 3;
Fig. 3
einen Längsschnitt durch einen temperierbaren, eine Einrichtung zur Befestigung eines Aufzuges aufweisenden Zylinder mit einem Spalt zwischen Grundkörper und Außenkörper;
Fig. 4
einen Längsschnitt durch einen temperierbaren, dünnwandigen Zylinder mit schraubenlinienförmig verlaufendem Kanal;
Fig. 5
einen Querschnitt durch einen temperierbaren Zylinder gemäß Fig. 4;
Fig. 6
einen Längsschnitt durch einen temperierbaren Zylinder mit einem Spalt zwischen Grundkörper und Außenkörper.
Ein temperierbarer Zylinder 01 einer Druckmaschine, insbesondere einer Rotationsdruckmaschine, weist einen z. B. rohrförmigen oder massiven Zylindergrundkörper 02 auf, welcher von einem Zylinderaußenkörper 03 mit Kreisquerschnitt, z. B. einem Rohr 03, umgeben ist.
Der Zylindergrundkörper 02 ist stirnseitig jeweils mit einem Wellenzapfen 04; 06 fest verbunden, welche mittels Lagern 07 in Seitengestellen 08; 09 drehbar gelagert sind. Es ist möglich, einen der Wellenzapfen 04; 06, z. B. den rechten Wellenzapfen 06, mit einem nicht dargestellten, gestellfesten Antriebsmotor oder einem Antriebsrad zu verbinden.
Der andere Wellenzapfen 04 weist eine Axialbohrung 11 auf, welche eine Rohrleitung 12 als Zufuhrleitung 12 für ein flüssiges oder gasförmiges Temperiermedium, wie z. B. CO2, Wasser, Öl usw. aufnimmt. Die Axialbohrung 11 des Wellenzapfens 04 weist in vorteilhafter Ausführung einen Innendurchmesser d11 auf, welcher größer ist als ein Außendurchmesser d12 der Rohrleitung 12. Somit bleibt im Bereich des Wellenzapfens 04 und um die Rohrleitung 12 herum eine Abfuhrleitung 13 mit ringförmigem Querschnitt offen, durch welche das Temperiermedium wieder über den Wellenzapfen 04 den Zylinder 01 verläßt. Die Rohrleitung 12 zur Zuführung des Temperiermediums verläuft vom linken Wellenzapfen 04 nahezu axial durch den Zylindergrundkörper 02 hindurch bis zum rechten Wellenzapfen 06 und mündet in radial verlaufende Bohrungen 14. Die Bohrungen 14 münden in einen Verteilerraum 16, welcher sich um den vollen Umfang auf der Innenseite des Zylinderaußenkörpers 03 erstreckt. Vom Verteilerraum 16 strömt das Temperiermedium durch mindestens einen zwischen Zylindergrundkörper 02 und Zylinderaußenkörper 03 angeordneten Kanal 17 in axialer Richtung A zum linken Wellenzapfen 04, wo es in einen Sammelraum 18 mündet und über radial verlaufende Bohrungen 19 zur ringförmigen Abfuhrleitung 13 gelangt.
Die Zufuhrleitung 12 und Abfuhrleitung 13 sind mit Vor- und Rücklauf einer nicht dargestellten Temperiereinrichtung verbunden.
In einer nicht dargestellten Ausführungsvariante ist es vorgesehen, die Zufuhr und die Abfuhr des Temperaturmediums jeweils getrennt voneinander über je einen Wellenzapfen 04; 06 vorzunehmen.
In einem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) ist der Zylinder 01 als Form- 01 oder Übertragungszylinder 01 ausgeführt, welcher auf einer Mantelfläche 21 des Zylinderaußenkörpers 03 mindestens eine sich axial zum Zylinder 01 erstreckende Befestigungseinrichtung 22 zur Befestigung eines Aufzuges, wie beispielsweise einer Druckform oder eines Gummituches, z. B. einen Spannkanal 22, einen mantelflächennahen Magneten oder andere Mittel,aufweist. Eine Wandstärke h03 des Zylinderaußenkörpers 03 ist größer als eine Tiefe h22 des Spannkanals 22, so dass eine Fläche 23 auf der Innenseite des Zylinderaußenkörpers 03 ungestört und kreisförmig ausgebildet ist, was eine kostengünstige Bauart und vor allem eine gleichmäßige Temperierung ermöglicht. Die Wandstärke h03 liegt z. B. zwischen 40 und 70 mm, insbesondere zwischen 55 und 65 mm, wobei die Tiefe h22 des Spannkanals 22 zwischen 20 und 45 mm liegt. In den Fig. 1 und 2 sind in Umfangsrichtung des Zylinders 01 zwei Spannkanäle 22 vorgesehen, wobei jedoch zwecks Übersichtlichkeit der obere Spannkanal 22 nur angedeutet ist.
Der Kanal 17 ist in diesem Ausführungsbeispiel als schraubenlinienförmig in axialer Richtung A ausgebildete Nut 17 auf einem Umfang 24 des Zylindergrundkörpers 02 ausgebildet. Diese spiralförmig umlaufende Nut 17 einer Breite b17 und einer Tiefe h17 wird mittels des Zylinderaußenkörpers 03, beispielsweise durch aufschrumpfen, abgedeckt, wobei die Fläche 23 des Zylinderaußenkörper 03 auf einem die Nut 17 bildenden Überstand 26, z. B. einem Steg 26 mit einer Breite b26 aufliegt.
Die Nut 17 steht an ihrem Anfang 27 mit dem Verteilerraum 16 und an ihrem Ende 28 mit dem Sammelraum 18 in Verbindung. Verteilerraum 16 und Sammelraum 18 sind beispielsweise jeweils als Ringnut 16; 18 ausgeführt, welche jeweils durch einen Absatz am Umfang des zylindergrundkörpernahen Bereich des Wellenzapfens 04; 06 und eine Stirnseite des Zylindergrundkörpers 02 gebildet, und ebenfalls vom Zylinderaußenkörper 03 überdeckt wird.
Ein Durchmesser des Formzylinder 01 beträgt für den Fall eines Formzylinders 01 doppeltgroßen Umfangs, d. h. zwei Druckformate in Umfangsrichtung, z. B. zwischen 320 und 400 mm, insbesondere 360 bis 380 mm.
Die Tiefe h17 und Breite b17 der Nut 17 sowie die Breite b26 des Steges 26 und die Anzahl der Kanäle 17 bestimmen die Durchflussmenge pro Zeiteinheit und wechselseitig den benötigten Druck sowie die Steigung der schraubenlinienförmigen Nut 17 und somit das Temperierverhalten.
Der Umfang 24 des Zylindergrundkörpers 02 weist in vorteilhafter Ausführung mehrere, z. B. vier oder acht, Nuten 17 mit jeweils um 90° bzw. 45° in Umfangsrichtung versetzten Anfängen 27 und Enden 28 im Verteilerraum 16 und dem Sammelraum 18 auf. Eine mehrgängige, z. B. eine vier- oder achtgängige Nut 17 weist so bei gleicher Kanalgeometrie einen erhöhten Gesamtquerschnitt Q, d. h. der Summe der Querschnitte der Kanäle 17, und eine größere Steigung S, und somit auch einen kürzeren Fließweg und einen kleineren Druckverlust auf.
Im Beispiel weist der Umfang 24 des Zylindergrundkörpers 02 einen viergängigen Kanal 17 auf, wobei die Breite b17 der Nut 17 jeweils zwischen 10 und 20 mm, z. B. 15 mm, und die Breite b26 des Steges 26 jeweils zwischen 3 und 7 mm, z. B. 5 mm, liegt. Die Tiefe h17 des Kanals 17 beträgt jeweils 10 bis 15 mm, beispielsweise 12 mm. Der viergängige Kanal 17 weist somit eine Steigung S von z. B. 52 bis 108 mm, insbesondere von 80 mm auf.
Ein Gesamtquerschnitt Q für den Fluß des Temperiermediums ergibt sich vorteilhafter Weise zu 600 bis 800 mm2. Bei Erhöhung der Wandstärke h03 des Zylinderaußenkörpers 03 bei gleichzeitiger Beibehaltung des Zylinderdurchmessers d01 und einer Verkleinerung eines Innenradius r17 der schraubenlinienförmigen Nut 17, ist die Tiefe h17 der Nut 17 im gleichen Verhältnis zu vergrößern, wie sich der Innenradius r17 der Nut 17 verkleinert, so, dass der Gesamtquerschnitt Q zumindest in der Größenordnung, z. B. größer oder gleich 710 mm2 bleibt. Somit bleibt eine Wärmezufuhr bzw. -abfuhr einer gleichbleibend großen Mantelfläche 21 des Formzylinders 01 gewährleistet. Für die Ermittlung des Gesamtquerschnitts Q ist für im Vergleich zum Innenradius r17 entsprechend kleinen Tiefen h17 näherungsweise der Innenradius r17, ansonsten wie üblich der Innenradius r17 zuzüglich der halben Tiefe h17, anzuwenden. Das Verhältnis zwischen zu temperierender Mantelfläche 21 und dem Gesamtquerschnitt Q ist z. B. zwischen 1000 und 1800.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 3) für einen Formzylinder 01 ist der Kanal 17 nicht als spiralförmige Nut 17, sondern als offener Spalt 17 zwischen dem Zylindergrundkörper 02 und dem Zylinderaußenkörper 03 mit einem ringförmigen lichten Profil ausgeführt. Zu- und Abfuhr des Temperiermediums erfolgt in gleicher oder ähnlicher Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1). Anstelle der radial verlaufenden Bohrungen 14 ist der Wellenzapfen 04; 06 mehrstückig ausgeführt und ermöglicht so den Durchtritt des Temperiermediums von der Zufuhrleitung 12 in den Verteilerraum 16 bzw. vom Sammelraum 18 zur Abfuhrleitung 13. Die Zufuhrleitung 12 ist im Ausführungsbeispiel zwei bis vier zweiteilig ausgeführt, wobei eine den Wellenzapfen 04 durchdringende Rohrleitung 12 in eine durch den Zylindergrundkörper 02 führende Rohrleitung mündet.
Die lichte Weite h17 des Spaltes 17 bestimmt zusammen mit einem Innenradius r17 von der Rotationsachse des Zylinders 01, auf welchem der Spalt 17 angeordnet ist, die Strömungsverhältnisse und somit auch das Temperierverhalten. Eine zu kleine lichte Weite erhöht den erforderlichen Druck bzw. reduziert die Durchflussmenge, während eine zu große lichte Weite aufgrund hoher auftretender Zentrifugalkräfte und auftretender Reibung im Bereich der Fläche 23 während der Rotation des Zylinders keine sichere gerichtete Strömung direkt an der Fläche 23 des Zylinderaußenkörpers 03 zur Folge haben kann.
In einer vorteilhaften Ausführung für einen Formzylinder 01 ist der Spalt 17 am Innenradius r17 von 80 bis 120 mm, insbesondere zwischen 100 und 115 mm angeordnet. Die lichte Weite h17 des Spaltes beträgt 2 bis 5 mm, bevorzugt 3 mm. Die Wandstärke h03 des Zylinderaußenkörpers 03 ist zwischen h03 = 40 mm und h03 = 70 mm, insbesondere zwischen 55 und 65 mm ausgeführt. Der Zylinderaußenkörper 03 ist in dieser Ausführungsform der Temperierung selbsttragend auf einer Länge 101, z. B. 101 = 800 bis 1200 mm, des Ballens des Zylinders 01, bzw. einer Länge 103, z. B. 103 = 800 bis 1200 mm des Zylinderaußenkörpers 03, auszulegen. Mit einer Tiefe h22 des Spannkanals 22 zwischen 20 und 45 mm verbleibt somit eine ausreichende Stärke des Zylinderaußenkörpers 03 im Bereich des Spannkanals 22 stehen. Wie im ersten Ausführungsbeispiel ist die lichte Weite h17 des Spaltes vorteilhafter Weise um das Verhältnis einer Verkleinerung des Innenradius r17 zu vergrößern, wenn die Wandstärke h03 verstärkt, und der Spalt 17 weiter in das Innere des Zylinders 01 verlegt wird, und umgekehrt. Der Gesamtquerschnitt Q liegt z. B. zwischen 1300 und 3500 mm2. Die übrigen, im ersten Ausführungsbeispiel dargelegten bevorzugten Abmessungen des Formzylinder 01 sind auf das zweite Ausführungsbeispiel anzuwenden und werden nicht nochmals genannt.
In einem dritten und einem vierten Ausführungsbeispiel (Fig. 4 und 6) ist der Zylinder 01 als temperierbare Walze 01, z. B. eine Farbwalze 01, insbesondere eine Raster- 01 oder Aniloxwalze 01, ausgeführt. Die Zufuhr und Abfuhr des Temperiermediums sowie die Lagerung in Seitenwänden 08; 09 erfolgen in gleicher oder ähnlicher Weise wie im ersten bzw. zweiten Ausführungsbeispiel.
Im dritten Ausführungsbeispiel (Fig. 4) ist wie im ersten Ausführungsbeispiel auf dem Umfang 24 des Zylindergrundkörpers 03 ein schraubenlinienförmiger, mehrgängiger, vorzugsweise achtgängiger Kanal 17 angeordnet. Der Verteilerraum 16 und der Sammelraum 18 weist jeweils acht radiale Bohrungen 14; 19 auf und ist äquidistant bezüglich der Umfangsrichtung mit acht Anfängen 27 und acht Enden 28 verbunden. Im Beispiel sind die Kanäle 17 zwecks günstiger mechanischer und guter Strömungseigenschaften als Nut 17 mit segmentartigem, z. B. halbkreisförmigem Profil ausgeführt.
Der mehrgängige Kanal 17 ist vorteilhafter Weise achtgängig ausgeführt, da bei gleicher Geometrie des Kanals 17 entweder die doppelte Menge an Temperiermedium bei gleichbleibendem Druckverlust, oder aber die gleiche Menge Temperiermedium bei verringertem Druck durch den Kanal 17 führbar ist.
Die Nut 17 wird wie im ersten Ausführungsbeispiel mittels des, z. B. aufgeschrumpften, Zylinderaußenkörpers 03, abgedeckt. Insbesondere vorteilhaft ist die Temperierung mittels der schraubenlinienförmigen Nut 17 bei dem Erfordernis einer effektiven und reaktionsschnellen Temperierung des Zylinderaußenkörpers 03, wie es beispielsweise farbführende Farbwalzen 01 und Rasterwalzen 01 darstellen. Je kleiner die Wandstärke h03 des Zylinderaußenkörpers 03 (Fig. 5) ausgeführt ist, desto schneller erfolgt bei Änderung der Betriebstemperatur die Reaktion auf der Mantelfläche 21. Der Zylinderaußenkörper 03 ist im Beispiel mit einer geringen Wandstärke h03 und nicht selbsttragend ausgeführt, d. h. er stützt sich auf den Stegen 26 ab. Die Breite der Nut 17 bestimmt die mechanisch noch zulässige Wandstärke h03 des Zylinderaußenkörpers 03 und umgekehrt. Die zulässige Breite b26 des Steges 26 und die minimale Wandstärke h03 bedingen sich thermisch gegenseitig, da ein Temperaturprofil auf der Mantelfläche 21 des Zylinderaußenkörpers 03 möglichst zu vermeiden ist.
In einer vorteilhaften Ausführung weist die temperierbare Walze 01 den Durchmesser d01 zwischen 160 und 200 mm, insbesondere 180 mm, auf. Die Wandstärke h03 des Zylinderaußenkörpers 03 beträgt 1 bis 4 mm, z. B. h03 = 2 mm (eine ggf. aufzubringende Beschichtung von insgesamt 200 bis 400 m nicht eingerechnet), die Länge 103 des Zylinderaußenkörpers 03 liegt zwischen 800 und 1200 mm. Ein Verhältnis V zwischen der Länge 103 und der Wandstärke h03 liegt z. B. zwischen 200 und 1200, insbesondere zwischen 400 und 1000. Der Steg 26 weist auf der mit der Fläche 23 des Zylinderaußenkörpers 03 zusammen wirkenden Seite eine Breite b26 von 2 bis 4 mm, insbesondere von b26 = 3 mm auf. Der Kanal 17 weist im mit der Fläche 23 des Zylinderaußenkörpers 03 zusammen wirkenden Bereich eine Breite b17 zwischen 8 und 13 mm, insbesondere 10 bis12 mm, auf. Das Profil des Kanals 17 ist im Beispiel halbkreisförmig ausgebildet, so dass eine maximale Tiefe h17 des Kanals 17 bei 4 bis 7 mm, insbesondere bei h17 = 5 mm. Der Gesamtquerschnitt Q des achtgängigen Kanals 17 beläuft sich auf 300 bis 450 mm2, und ist in etwa vergleichbar mit dem Gesamtquerschnitt Q aus dem viergängigen ersten Ausführungsbeispiel, wenn die zu kühlende Mantelfläche 21 berücksichtigt wird. Auch hier ist eine Erhöhung der Menge an pro Zeiteinheit fließendem Temperiermedium, und falls möglich einer Kontaktfläche des Temperiermediums mit der Fläche 23 des Zylinderaußenkörpers 03, mindestens in der Größenordnung zu halten, wenn sich die Geometrien der Walze 01 bei gleichbleibender, zu temperierender Mantelfläche 21 ändern. Das Verhältnis zwischen zu temperierender Mantelfläche 21 und dem Gesamtquerschnitt Q ist z. B. zwischen 1200 und 1600.
Im vierten Ausführungsbeispiel (Fig. 6) weist der als Walze 01 ausgebildete Zylinder 01 als Kanal 17 einen im Profil ringförmigen Spalt 17, vergleichbar mit dem des zweiten Ausführungsbeispiels, auf. Die Walze 01 weist, wie im dritten Ausführungsbeispiel, einen Durchmesser d01 von etwa 160 bis 200 mm auf, wobei die Zufuhr und Abfuhr des Temperiermediums entsprechend einer der vorhergehenden Ausführungsbeispiele ausgeführt ist.
Im Unterschied zum dritten Ausführungsbeispiel ist der Zylinderaußenkörper 03 hier selbsttragend auf der Länge 101, von z. B. 800 bis 1200 mm, ausgeführt und weist z. B. eine Wandstärke h03 von 5 bis 20 mm, insbesondere 5 bis 9 mm auf. Die lichte Weite h17 des Spaltes 17 beträgt 2 bis 5 mm, bevorzugt 3 mm, wobei der Spalt 17 bei einem Innenradius von 60 bis 100 mm, insbesondere bei 80 mm, angeordnet ist. Der durchströmte Gesamtquerschnitt Q liegt z. B. zwischen 1000 und 2500 mm2, insbesondere bei ca. 1500 mm2. Das Verhältnis zwischen zu temperierender Mantelfläche 21 und dem Gesamtquerschnitt Q des Kanals 17 liegt z. B. zwischen 200 : 1 und 600 : 1, insbesondere zwischen 300 : 1 und 500 : 1.
Die vorzugsweise als Rasterwalze 01 ausgeführte Walze 01 aus dem dritten und dem vierten Ausführungsbeispiel kann auf ihrer Mantelfläche 21 eine Profilierung, beispielsweise farbführende Näpfchen aufweisen. Sie kann bevorzugt auf der Mantelfläche 21 des Zylinderaußenkörpers 03 eine Chrom-Nickel- und eine Keramik-Beschichtung von jeweils 100 - 200 µm Stärke aufweisen, wobei letztere die Profilierung bzw. die Näpfchen aufweist.
Vorteilhaft für die Ausführungen der Temperierung mittels eines schraubenlinienförmigen Kanals 17 ist es, das Verhältnis zwischen der zu temperierenden Mantelfläche 21 und dem Gesamtquerschnitt Q des durchflossenen Kanals 17 zwischen Zylindergrundkörper 02 und Zylinderaußenkörper 03 kleiner als 2000, insbesondere zwischen 1800 und 1000 zu wählen. Die Breite b26 des Steges ist in vorteilhafter Weise kleiner oder gleich der doppelten, insbesondere der eineinhalbfachen Wandstärke h03 des Zylinderaußenkörpers 03.
Insbesondere vorteilhaft für Zylinder 01 oder Walzen 01 ist die Ausbildung des Zylinderaußenkörpers 03 als dünnwandiges Rohr 03 mit einer Wandstärke d03 kleiner oder gleich 5 mm, insbesondere kleiner 3 mm, welches sich mechanisch auf den in axialer Richtung A beabstandeten Stegen 26 abstützt.
Die im dritten Ausführungsbeispiel ausgeführte Anordnung für die Temperierung kann in einer vorteilhaften Weiterbildung auch ein Formzylinder 01 sein, welcher keine z. B. als Spann- oder Klemmkanäle ausgebildete Befestigungseinrichtung aufweist, wie dies beispielsweise bei der Verwendung von Druckhülsen anstelle von Druckplatten oder bei direkt zu bebildernden Mantelflächen 21 von Formzylindern 01 der Fall ist. Auch hier ist dann eine gerichtete, reaktionsschnelle Temperierung entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel vorteilhaft.
Bezugszeichenliste
01
Zylinder, Form-, Übertragungszylinder, Walze, Farb-, Raster-, Aniloxwalze
02
Zylindergrundkörper (01)
03
Zylinderaußenkörper, Rohr (01)
04
Wellenzapfen (02)
05
-
06
Wellenzapfen (02)
07
Lager
08
Seitengestell
09
Seitengestell
10
-
11
Axialbohrung
12
Zufuhrleitung, Rohrleitung
13
Abfuhrleitung
14
Bohrung, radial
15
-
16
Ringnut, Verteilerraum
17
Kanal, Nut, Spalt
18
Sammelraum, Ringnut
19
Bohrung, radial
20
-
21
Mantelfläche (03)
22
Befestigungseinrichtung, Spannkanal
23
Fläche (03)
24
Umfang (02)
25
-
26
Überstand, Steg
27
Anfang (17)
28
Ende (17)
b17
Breite (17)
b26
Breite (26)
d01
Durchmesser (01)
d11
Innendurchmesser (11)
d12
Außendurchmesser (12)
h02
Wandstärke (02)
h03
Wandstärke (03)
h17
Tiefe, lichte Weite (17)
h22
Tiefe (22)
I01
Länge (01)
I03
Länge (03)
r17
Innenradius (17)
A
axiale Richtung (01)
Q
Gesamtquerschnitt
S
Steigung
V
Verhältnis (I03, h03)

Claims (9)

  1. Zylinder (01) einer Rotationsdruckmaschine, welche einen Zylindergrundkörper (02) und einen Zylinderaußenkörper (03) aufweist, und welcher zwischen dem Zylindergrundkörper (02) und dem Zylinderaußenkörper (03) von einem Temperiermedium durchströmbar ist, wobei zwischen Zylinderaußenkörper (03) und Zylindergrundkörper (02) ein sich in axialer Richtung (A) erstreckender Spalt (17) mit nahezu kreisringförmigem Profil ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gesamtquerschnitt (Q) des Spaltes (17) im Verhältnis 1 : 200 bis 1 : 600 zur zu temperierenden Mantelfläche (21) ausgeführt ist.
  2. Zylinder (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Zylindergrundkörper (02) und der Zylinderaußenkörper (03) nicht aufeinander abstützen.
  3. Zylinder (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gesamtquerschnitt (Q) des Spaltes (17) im Verhältnis zur zu temperierenden Mantelfläche (21) zwischen 1 : 300 und 1 : 500 ausgeführt ist.
  4. Zylinder (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (17) eine lichte Weite (h17) von 2 bis 5 mm aufweist.
  5. Zylinder (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (01) eine Zufuhrleitung (12) und eine Abfuhrleitung (13) für das Temperiermedium aufweist.
  6. Zylinder (01) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wellenzapfen (04; 06) sowohl die Zufuhrleitung (12) als auch die koaxial um die Zufuhrleitung (12) angeordnete Abfuhrleitung (13) aufweist.
  7. Zylinder (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (01) als Farbwalze (01) ausgeführt ist.
  8. Zylinder (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (01) als Rasterwalze (01) ausgeführt ist.
  9. Zylinder (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (01) als Formzylinder (01) ausgeführt ist.
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