DE4442301C5 - Bogenüberführtrommel - Google Patents

Abstract

Bogenüberführtrommel, die zwischen Druckwerken in Seitenwänden einer Rotationsdruckmaschine gelagert ist
und zwei symmetrisch am Umfang angeordnete, diametral gegenüberliegende Greiferbrücken (8) aufweist,
mit innerhalb des Trommelumfangs mit einem theoretischen Durchmesser D zwischen den Greiferbrücken (8) sich über die ganze Trommellänge erstreckenden konvex gekrümmten Seitenflächen (2, 6, 11), wobei
jede der Seitenflächen (2, 6, 11) aus einer teilkreisförmig gekrümmten inneren Fläche mit einem Durchmesser d und sich daran anschließenden äußeren Flächen, die zu den Greiferbrücken (8) hin geneigt sind, besteht.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Bogenüberführtrommel, die zwischen Druckwerken in Seitenwänden einer Rotationsdruckmaschine gelagert ist.
• Ausgehend von dem unterschiedlichen Verhalten, welches Karton auf der einen und dünne Papiere auf der anderen Seite beim Transport zeigen, haben sich spezielle Maschinen beziehungsweise Standard-Druckmaschinen mit speziellen, auf die jeweiligen Anforderungen angepaßte Einrichtungen am Markt etabliert.
• Die DE-PS 36 02 084 zeigt eine Bogenüberführtrommel, welche den dreifachen Durchmesser des Plattenzylinders aufweist. Diese Trommel ist so ausgebildet, daß aus dem vollen Zylinder der für biegesteife Bedruckstoffe benötigte Bewegungsraum entfernt wurde. Damit verbleibt eine nahezu dreiecksförmige Kontur. Diese Kontur weist die in der Patentschrift genannten Vorteile auf. Zur Verarbeitung sehr dünner Papiere kann die Trommel durch Bogentragelemente zum vollen Zylinder ergänzt werden. Die Oberfläche dieses vollen Zylinders kann wiederum mit einen Antiabschmierbelag versehen sein.
• Gleiche bzw. ähnliche Zusammenhänge gelten für die im US-Patent 2,933,039 geschützte eintourige Trommel. Hier verbleibt kein hinreichender steifer Kern, wie er für die heutige übliche Anzahl von Druckwerken und die damit verbundenen Antriebsleistungen notwendig wäre.
• Die DE-OS 35 36 536 und DE-OS 35 36 442 beschreiben weitere Lösungen mit klappbaren Lamellen, welche eine Anpassung an den Bedruckstoff ermöglichen sollen. Dabei muß jedoch durch Blasluft ein Abschmierschutz erzielt werden. Diese Vorrichtungen können nur einen kleineren Bereich von Bedruckstoffen verarbeiten. Für Kartons muß erneut durch starken Einsatz von Blasluft verbunden mit sehr hohen Betriebs- und Installationskosten Abschmierfreiheit angestrebt werden. Für die besonders steifen Materialien sind derartige Lösungen allerdings nicht brauchbar.
• Die Einstellung der Lamellen zur Anpassung an den Bedruckstoff ist aufgrund der Unzugänglichkeit in der Maschine und der vielen Einstellparameter für den Bediener äußerst zeitaufwendig.
• Aufgabe der Erfindung ist, eine Bogenüberführtrommel mit doppelt großem Durchmesser zu schaffen, die ohne aufwendige Rüstzeiten alle auf den Markt verfügbaren Bedruckstoffe, d.h. Kartons, Papiere abschmierfrei zu verarbeiten vermag.
• Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.
• Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
• Die Erfindung wird anhand der 1 bis 4 näher beschrieben.
• Die Umrisse der Überführtrommel 1, die die zu transportierenden Bögen 3 von einem Druckzylinder 4 übernimmt und an den nachfolgenden Druckzylinder 5 des nächsten Druckwerks übergibt, setzen sich aus zwei besonders geformten Seitenflächen 2 zusammen, wie in 1 dargestellt ist. Über den Seitenflächen 2 sind Bogenleitbleche 6 am Trommelkern 7 befestigt, deren Form der Form des Trommelkerns 7 angeglichen ist.
• Dabei erfüllt die erfindungsgemäße Ausbildung der Überführtrommel 1 folgende Forderung:
• – Nahezu rotationssymmetrische Biegesteifigkeit (vergleichbar mit der Gleichförmigkeit eines Vollzylinders mit Kanal),
• – Abstützung der Hinterkante steifer Kartons (bei maximaler Formatlänge und niedrigster Fortdruckgeschwindigkeit, also der ungünstigsten Situation), so daß ohne Blasluft von außen völlige Abschmierfreiheit gewährleistet ist,
• – keine Berührung der bedruckten Oberfläche weder bei Karton noch bei dünnem Papier,
• – Schaufelwirkung, d.h. Leitung von Luft derart, daß über dem Bogen Druckerhöhung stattfindet, aber bei Freidrehung keine Turbulenzen unter den Bogen gelangen.
• Die Gestaltung der Überführtrommel nach der Erfindung kann im einzelnen wie in 1, 2 oder 3 dargestellt, aussehen, nämlich
• a) der Trommelkern 7 besteht aus einem Guß- oder Schmiedeteil. Vorgesehen ist ein maximaler Innenkreisdurchmesser zur Erzielung der notwendigen Biegesteifigkeit. Insgesamt hat der Trommelkern eine annähernd ovale Form mit Anbindung der Greiferbrücken 8 auf der y-Achse an einem Anschlagsteg 10. Die Rotationssymmetrie für Biegesteifigkeit kann auch durch entsprechende Verrippung 9 erzielt werden. Die Seitenflächen 2 des Trommelkerns 7 können als Führungsflächen ausgebildet sein. Oder
• b) auf den Seitenflächen 2 des Trommelkerns 7 kann je ein Bogenleitblech 6 vorgesehen sein (1), – es zeigt weitgehend die Form der Seitenflächen 2 nach 1 und ist auf Stützflächen 15 an dem Trommelkern 7 befestigt, so daß die für Bogenführung optimale Oberflächenkontur entsteht ohne die Rotationssymmetrie der Kernbiegesteifigkeit zu mindern. – Die Bogenleitbleche 6 sind fest auf dem Trommelkern 7 verschraubt, mit einem zentralen Durchmesser d zu dem theoretischen Trommeldurchmesser D im Verhältnis 1:2 bis 1,35:2 und mit an den zentralen Durchmesser d sich anschließenden Leitflächen 11, die nach innen zur y-Achse hin geneigt sind und im Bereich der Greiferbrücken 8 nach innen abgerundet enden. – Die Bogenleitbleche 12, 13 können aber auch verstellbar auf dem Trommelkern 7 zur Anpassung an den jeweiligen Bedruckstoff, die Geschwindigkeit und das Format angeordnet sein (2 und 3). Die Verstellung der Bogenleitbleche 12, 13, die im Bereich der Greiferbrücken 8 an Schwenklagern 14 gelagert sind, von der eingeschwenkten Stellung gemäß 2 in die ausgeschwenkte Stellung gemäß 3, erfolgt vorteilhaft über ein einziges Stellmittel, z.B. Hubzylinder oder Stellantrieb.
• Die Schaufelwirkung der Trommelkontur wird anhand von 4 veranschaulicht. Die Gestaltung der durch Leitflächen des Trommelkerns oder der Bogenleitbleche, auf dem Trommelkern erzeugten Konturgeometrie erfolgt neben der Beachtung der vorgenannten Bewegungsbahn auch unter Berücksichtigung der Druckverhältnisse und Luftturbulenzen bei der Trommeldrehung.
• Die Trommeldrehung bewirkt bekanntermaßen die Entstehung eines Potentialwirbelfeldes, ähnlich dem eines Querstromlüfters. Die Bedeutung liegt hier jedoch in der relativen Drehzahl. Jede Schaufel, welche durch eine nicht als Vollzylinder ausgebildete Trommel zwangsläufig entsteht, beeinflußt einen transportierten Bogen.
• Aus dieser Wechselwirkung zwischen Leitflächen und Bogen ergibt sich eine Gestaltung der Kontur, so daß jeder Bogenbereich von der Vorderkante bis zum Ende mit entsprechender Wirkung beeinflußt wird. Dabei ist im vorderen Teil des Bogens 3 eine Saugwirkung 16 (von der Trommelmitte aus) sinnvoll, um Flächenberührung mit dem Leitblech 6 zu vermeiden. Weiter hilft eine Saugwirkung in der Übergabezone vom vorausgelegenen Druckzylinder 4 vor allem dünne Papiere vom Druckzylinder zu lösen. Diese Unterdruckwirkung wird erreicht, in dem der freibleibende Querschnitt zwischen Trommelkontur und Leitblech 6 sich ähnlich einem Diffusor erweitert. Diese Erweiterung entsteht durch die Drehung der Trommelkontur gegenüber der stehenden Luft und dem Leitblech.
• Über dem Bogenende ist in allen Bewegungszonen ein Überdruck 17 sinnvoll, und zwar
• – bei der Übergabe vom vorausgehenden Druckzylinder, um das Herabfallen des Bogenendes bei niedrigerer Geschwindigkeit zu verhindern, und bei hohen Geschwindigkeiten um das Umschlagen des Bogenendes bei dünnen Papieren sowie das Hochschnellen des Bogenendes bei dickem Karton zu vermeiden.
• – Ferner ist ein Überdruck 19 sinnvoll über dem Leitblech 18, um das Bogenende bzw. vor allem das Kartonende auf dem Leitblech 18 zu führen.
• – Und schließlich ist bei der Übergabe zum nachfolgenden Druckzylinder ein Überdruck 20 von Vorteil, um den benötigten Freiraum von steifem Karton möglichst gering zu halten.
• Diese Druckwirkung entsteht umgekehrt der Saugwirkung durch Verengung des Querschnitts aus der Trommeldrehung heraus.
• Dabei unterstützen sich Unter- und Überdruck gegenseitig wie in der Abwicklung gemäß 4 schematisch und geradlinig dargestellt.
• Vom vorauseilenden Bogen gelangt die über dem Bogen 3 gelegene Überdruckzone 17 unter den betrachteten Bogen. Unterstützt durch die Unterdruckzone 16 im Diffusorbereich (Erweiterung) der Überführtrommel 1 schwimmt der Bogen 3 auf dieser Tragluft auf und wird auf beiden Seiten berührungslos geführt, was besonders beim Schön- und Widerdruck bedeutsam ist.
• Das Bogenende 21 wird in der Konfusorzone der Trommel durch die Überdruckwirkung 17 gegen das Leitblech 18 gedrückt. Durch die Krümmung des Leitblechs erfolgt die Berührung nur an der Hinterkante, wo gleichzeitig durch den Bogen die Trennung zwischen Über- und Unterdruckzone erfolgt.
• Bei der Drehung der Überführtrommel 1 außerhalb des Leitblechs 18 soll eine möglichst turbulenzarme Umströmung der drehenden Schaufelkontur erfolgen. Daher wird der Auslauf der Leitfläche 11 in Höhe der Greiferbrücke entsprechend abgerundet und im stumpfen Winkel zur Leitfläche ausgeführt.
• Durch den sogenannten Coanda-Effekt erfolgt die Umströmung der Kante der Leitfläche 11 des Bogenleitblechs 6 derart, daß die oberhalb der Seitenfläche bzw. des Bogenleitblechs abströmende Luft nicht unter den bereits an den nächstfolgenden Druckzylinder 5 abgegebenen Bogen 3 gelangt. Ein Hochblasen dieses Bogenendes wird somit vermieden.
• Wie 1 zeigt, ist der Querschnitt des Trommelkerns 7, dessen Seitenflächen 2 als Leitflächen ausgebildet sein können, in Richtung der Achse x am dicksten, dagegen aber im Bereich der Greiferbrücken am schmalsten. Dennoch hat dieser Trommelkern 7 im Bereich der Achse x des Querschnitts den größten Abstand von der theoretischen Trommelumfangslinie 22.
• Luft nicht unter den bereits an den nächstfolgenden Druckzylinder 5 abgegebenen Bogen 3 gelangt. Ein Hochblasen dieses Bogenendes wird somit vermieden.
• Wie 1 zeigt, ist der Querschnitt des Trommelkerns 7, dessen Seitenflächen 2 als Leitflächen ausgebildet sein können, in Richtung der Achse x am dicksten, dagegen aber im Bereich der Greiferbrücken am schmalsten. Dennoch hat dieser Trommelkern 7 im Bereich der Achse x des Querschnitts den größten Abstand von der theoretischen Trommelumfangslinie 22.

1

Überführtrommel

2

Seitenflächen

3

Bogen

4

Druckzylinder

5

Druckzylinder

6

Bogenleitblech

7

Trommelkern

8

Greiferbrücke

9

Verrippung

10

Anschlagsteg

11

Leitfläche

12

Bogenleitblech

13

Bogenleitblech

14

Schwenklager

15

Stützfläche

16

Sogwirkung

17

Überdruck

18

Leitblech

19

Überdruck

20

Überdruck

21

Bogenende

22

Trommelumfangslinie

Claims (6)

1. Bogenüberführtrommel, die zwischen Druckwerken in Seitenwänden einer Rotationsdruckmaschine gelagert ist und zwei symmetrisch am Umfang angeordnete, diametral gegenüberliegende Greiferbrücken (8) aufweist, mit innerhalb des Trommelumfangs mit einem theoretischen Durchmesser D zwischen den Greiferbrücken (8) sich über die ganze Trommellänge erstreckenden konvex gekrümmten Seitenflächen (2, 6, 11), wobei jede der Seitenflächen (2, 6, 11) aus einer teilkreisförmig gekrümmten inneren Fläche mit einem Durchmesser d und sich daran anschließenden äußeren Flächen, die zu den Greiferbrücken (8) hin geneigt sind, besteht.
2. Bogenüberführtrommel nach Anspruch 1, wobei der Durchmesser d zu dem theoretischen Durchmesser D ein Durchmesserverhältnis d:D von 1:2 bis 1,35:2 aufweist und die an die inneren Flächen sich anschließenden äußeren Flächen geradlinig zu den Greiferbrücken (8) hin geneigt sind.
3. Bogenüberführtrommel nach Anspruch 1 und 2, mit einem Trommelkern (7), der über seine Länge die als Leitflächen ausgebildete Seitenflächen (2) aufweist.
4. Bogenüberführtrommel nach Anspruch 1 und 2, mit einem Trommelkern (7), der beiderseits Stützflächen (15) aufweist, auf denen als Seitenflächen Bogenleitbleche (6) befestigt sind, die als Leitflächen ausgebildet sind.
5. Bogenüberführtrommel nach Anspruch 1, bei der Bogenleitbleche (12, 13) in Richtung auf den Trommelumfang verstellbar angebracht und im Bereich der Greiferbrücken (8) an Schwenklagern (14) gelagert sind.
6. Bogenüberführtrommel nach einem der Ansprüche 3 oder 4, bei der die Leitflächen oder die Bogenleitbleche (6) im Bereich der Greiferbrücken (8) nach innen abgerundet enden.