[0001] Die Erfindung betrifft eine abschmierfreie Umführtrommel für Bogenrotationsdruckmaschinen,
bei der im Trommelmantel über den gesamten bogentragenden Trommelumfang verteilt,
Blaslöcher vorgesehen sind.
[0002] 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.
[0003] Eine Einrichtung dieser Art beschreibt die DE-PS 1 561 043, nach der bei einer Auslegertrommel
für Bogendruckmaschinen die Bogen durch aus am Trommelumfang angeordnete Öffnungen
austretende Luftströme weggedrückt werden, wobei zur gleichmäßigeren Verteilung der
austretenden Luft die Trommel insgesamt mit einer Abdeckung aus an sich bekanntem,
porösem und luftdurchlässigem Material versehen ist. Die Steuerung des Luftaustrittes
aus den einzelnen Öffnungen 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. Abgesehen davon, wird stets
ein großer Bedarf an Blasluft benötigt, was eine unnötig große Auslegung der Aggregate
zur Blaslufterzeugung erfordert. Bereits kleinste Beschädigungen und Verschmutzungen
der porösen Trommelabdeckung erfordern deren kostspieligen und zeitaufwendigen Austausch.
[0004] 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 Blasluftbedarf zuverlässig
ein Abschmieren frisch bedruckter Bogen durch Aufbau eines möglichst turbulenz-und
impulsfreien Luftpolsters verhindert werden soll.
[0005] Die derart gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den Blaslöchern
des Trommelmantels die austeetende Blasluft zum Aufbau eines gleichmäßigen Luftpolsters
strömungsglastig beeinflussende Luftverteilelemente angeordnet sind, die aus luftdurchlässigem,
elastischem und leicht kompressiblem Material geringer spezifischer Wichte hergestellt
sind.
[0006] 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.
[0007] 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.
[0008] 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.
[0009] 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.
[0010] In Erweiterung des Erfindungsgedankens sind die Luftverteiielemente 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.
[0011] Damit der Wirkungsradius, der aus den einzelnen Luftverteilern austretenden Blasluft
größer wird, und es zu einer regelmäßigen Überdeckung bzw. 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.
[0012] Um jeden - wenn auch noch so geringen - Kontakt zwischen den einzelnen Luftverteilelementen
und der frisch bedruckten Bogenunterseite zu verhindern, ragen die Luftvertellelemente
bis maximal zur Trommeloberfläche.
[0013] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 4 und 5
sowie 10 und 11 und in der nachfolgenden Beschreibung niedergelegt.
[0014] Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer in den Figuren dargestellten Ausführungsformen
näher beschrieben.
[0015] Es zeigt:
Fig. 1 vereinfacht dargestellt einen Querschnitt durch eine Umführtrommel nach der
Erfindung,
Fig. 2 auszugsweise einen schematischen Längsschnitt durch die Umführtrommel gemäß
Fig. 1,
Fig. 3-8 Querschnitte durch den Trommelmantel mit schematisch dargestellten Ausführungsformen
der Luftverteilelemente.
[0016] Gemäß Fig. 1 ist die Trommeloberfläche einer als Blaslufttrommel ausgebildeten Umführtrommel
1, 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.
[0017] In den Blaslöchern 4 sind Luftverteilelemente 7 angeordnet, die aus einem luftdurchlässigen,
elastischen und leicht kompressiblen 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. 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.
[0018] 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.
[0019] 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.
[0020] 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.
[0021] Damit der Wirkungsradius der aus den einzelnen Luftverteilern 7 austretende 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.
[0022] 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 Längenmaßhaltigkeit 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.
[0023] 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).
[0024] Der grundsätzliche Aufbau der Umführtrommel ist nachfolgend anhand Fig. 2 näher beschrieben,
wobei der Weg der die Umführtrommel durchströmenden Blasluft mit Pfeilen 10 dargestellt
ist.
[0025] 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 Kernlochbohrung 15 endseitig eingetriebene Kupplungshülse 24 umläuft.
Die vom Blasluftaggregat 22 erzeugte Blasluft kann somit über die Leitungsmittel 21
die Luftkupplung 20, die Kernlochbohrung 15, die Sacklochbohrung 19 und die Ringnut
18 in den Innenraum der Umführtrommel l bzw. deren einzelne Trommelkammern 9 einströmen.
[0026] 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 dieselbe auch ohne Blasluft eingesetzt werden
kann.
[0027] Ein frisch bedruckter Bogen 27 wird von den Bogenerfassungseinrichtungen 2 und 3
derart übernommen - z.B. nach einer Bogenwendung in Schön- und Widerdruckmaschinen
- 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 wird 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 Trommeloberfläche 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 Farbübertragung vom Bogen 27 auf die Bogenträger 7 erschwert.
[0028] Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die in den Figuren dargestellten und
in der Beschreibung niedergelegten Ausführungsformen beschränkt. Es versteht sich
von selbst, daß zahlreiche konstruktive Abwandlungen, z.B. andere Formgestaltung von
Blaslöchern 4 und Luftverteilelementen 7 oder Wahl anderer Materialien zur Herstellung
der Luftverteilelemente 7 im Rahmen der Erfindung liegen.
TEILELISTE
[0029]
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
1. Abschmierfreie Umführtrommel für Bogenrotationsdruckmaschinen, bei der im Trommelmantel
über dem gesamten, bogentragenden Trommelumfang verteilt, Blaslöcher vorgesehen sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den Blaslöchern (4) des Trommelmantels die austretende Blasluft zum Aufbau
eines gleichmäßigen Luftpolsters strömungsgünstig beeinflussende Luftverteilelemente
(7) angeordnet sind, die aus luftdurchlässlgem, elastischem und leicht kompressiblem
Material geringer spezifischer Wichte hergestellt sind.
2. Abschmierfreie Umführtrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftverteilelemente (7) aus chemisch verfestigtem Vlies und/oder gekräuselten
Chemiefasern hergestellt sind.
3. Abschmierfreie Umführtrommel nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftverteilelemente (7) 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.
4. Abschmierfreie Umführtrommel nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftverteilelemente (7) aus hydrophilem Material hergestellt sind.
5. Abschmierfreie Umführtrommel nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
. daß die Luftverteilelemente (7) kraft- und/oder formschlüssig in den Blaslöchern
(4) angeordnet sind.
6. Abschmierfreie Umführtrommel nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser der Luftverteilelemente (7) um so viel größer ist als der der
Blaslöcher (4), daß dadurch die Luftverteilelemente (7) in eingesetztem Zustand durch
ihre Elastizitätsspannung gehalten werden.
7. Abschmierfreie Umführtrommel nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftverteilelemente (7) zumindest an einem Ende mit einem Stützbund (28) versehen
sind, mit dem sie sich im eingesetzten Zustand zumindest am inneren Trommelrand abstützen.
8. Abschmierfreie Umführtrommel nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich sowohl die Blaslöcher (4) als auch die zugehörigen Luftverteilelemente (7)
zur Trommeloberfläche hin konisch erweitern.
9. Abschmierfreie Umführtrommel nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftverteilelemente (7) bis maximal zur Trommeloberfläche ragen.
10. Abschmierfreie Umführtrommel nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftverteilelemente (7) im eingesetzten Zustand durch Abrasieren der Zylinderoberfläche
anpaßbar sind.
11. Abschmierfreie Umführtrommel nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftverteilelemente (7) geringfügig über die Trommeloberfläche hinausragen.