Druckzylinderanordnung einer Stichtiefdruckmaschine für den Rollendruck

Abstract

 Die Anordnung hat eine Vorrichtung zum Kühlen des Druckzylinders (2) mit mehreren, über zwei Walzen (4, 5) verlaufenden endlosen Metallbändern (6), welche den Druckzylinder (2) teilweise umschlingen und von diesem bei seiner Drehung mitgenommen werden. Diese Metallbänder führen die beim Druckbetrieb an der Druckzylinderoberfläche entstehende Wärme ab und werden selber gekühlt, indem eine der beiden Walzen (4) als hohle Kühlwalze ausgebildet ist, die von einem Kühlmittel durchflossen wird. Die Walzen (4, 5) sind in einem verstellbaren Rahmen (7) gelagert und beim Abschalten der Druckmaschine so weit vom Druckzylinder (2) entfernbar, dass dieser nicht von den Metallbändern (6) berührt wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckzylinderanordnung einer Stichtiefdruckmaschine für den Rollendruck.

[0002] Beim Rollendruck ist es wichtig, dass Plattenzylinder und Druckzylinder, zwischen denen die Papierbahn verläuft, während des Druckbetriebs auf einer möglichst konstanten Temperatur gehalten werden, damit die Papierbahnspannung stets konstant bleibt, was zur Erzielung eines einwandfreien Registers wesentlich ist. Stärkere Erwärmungen des Plattenzylinders und des Druckzylinders haben unerwünschte Dimensionsänderungen zur Folge.

[0003] Bei bisher bekannten Stichtiefdruckmaschinen für den Rollendruck wird nur der Plattenzylinder durch eine im Zylinderinnern umlaufende Flüssigkeit, wie zum Beispiel aus der EP-B-0 142 874 bekannt, auf einer konstanten Temperatur gehalten, im allgemeinen auf einer Temperatur zwischen 50 und 70°C, während eine Kühlung des Druckzylinders durch eine in seinem Innern umlaufende Kühlflüssigkeit wegen des besonderen Aufbaus dieses Zylinders nicht möglich ist. Druckzylinder von Rollendruckmaschinen müssen eine glatte, durchgehende Umfangsfläche mit einer bestimmten Beschaffenheit aufweisen und aus Stabilitätsgründen kompakte Zylinderkörper haben, welche die Installation einer inneren Kühlung nicht erlauben. Im allgemeinen sind derartige Druckzylinder aus einer Vielzahl von nebeneinanderliegenden, kreisscheibenförmigen Lagen aus Baumwoll- oder Papiermaterial aufgebaut, das axial beidseitig zusammengepresst wird. Ueber den Umfang des so gebildeten Zylinderkörpers ist im allgemeinen ein Gummiüberzug gespannt. Auch sind Druckzylinder mit einer Oberflächenschicht aus kunststoff bekannt (DE-PS 2 050 663, entsprechend US-PS 3691949).

[0004] Diese Druckzylinder werden nun im allgemeinen, wie die Erfahrung zeigt, durch die beim Druckbetrieb erzeugte Walkarbeit an der Oberfläche erwärmt, und zwar über die Temperatur hinaus, welche der Plattenzylinder als konstante Temperatur aufweisen soll, so dass auch die Temperatur des Plattenzylinders erhöht wird. Diese unerwünschte Temperaturerhöhung beträgt im allgemeinen ungefähr 10°C.

[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckzylinderanordnung zu schaffen, welche eine wirkungsvolle Kühlung der Druckzylinderoberfläche während des Druckbetriebs erlaubt.

[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Druckzylinderanordnung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zum Kühlen des Druckzylinders mit wenigstens einem über Walzen verlaufenden endlosen Metallband aufweist, das an der Oberfläche des Druckzylinders längs eines Umfangsabschnitts desselben anliegt und mit einer der Umfangsgeschwindigkeit des Druckzylinders entsprechenden Geschwindigkeit bewegbar und einer Kühlung unterworfen ist.

[0007] Vorzugsweise sind mehrere, nebeneinander verlaufende Metallbänder vorgesehen, die wenigstens näherungsweise die gesamte Länge des Druckzylinders überdecken.

[0008] Auf diese Weise lässt sich die an der Druckzylinderoberfläche erzeugte Wärme durch die am Druckzylinder ablaufenden Metallbänder stetig abführen, so dass der Druckzylinder auf einer konstanten Temperatur gehalten werden kann, die vorzugsweise um etwa 10°C unter der konsant gehaltenen Temperatur des Plattenzylinders liegen sollte.

[0009] Zweckmässigerweise sind die Walzen frei drehbar, und die Metallbänder werden so stark gegen den Druckzylinder gepresst, dass sie bei dessen Drehung mitgenommen werden. Eine der Walzen ist vorzugsweise als Kühlwalze zum Durchlauf einer Kühlflüssigkeit eingerichtet und beim Druckbetrieb gegen den Druckzylinder gepresst, so dass ein inniger Kontakt der Metallbänder mit dem Druckzylinder und dieser kühlwalze gewährleistet ist.

[0010] Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform sind die Walzen in einem verstellbaren Rahmen gelagert und beim Abschalten der Druckmaschine so weit vom Druckzylinder entfernbar, dass dieser nicht von den Metallbändern berührt wird. Dabei ist zweckmässigerweise die Anordnung so getroffen, dass beim Anstellen der Kühlvorrichtung die Kühlwalze den Druckzylinder zuerst berührt und dann die Metallbänder am Druckzylinderumfang zur Anlage gelangen, wobei jedoch die andere Walze, die mit Führungsrippen für die Metallbänder versehen ist, im kleinen Abstand vom Druckzylinder verbleibt.

[0011] Weitere zweckmässige Ausgestaltungen der Anordnung nach der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

[0012] Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen :

Figur 1 eine stark vereinfachte schematische Ansicht der Druckzylinderanordnung nach der Erfindung,

Figur 2 eine Draufsicht in Richtung des Pfeils II auf die Metallbänder,

Figur 3 eine schematische Darstellung der Anordnung mit der vom Druckzylinder abrückbaren Kühlvorrichtung in der abgerückten Stellung,

Figur 4 eine Zwischenstellung der Kühlvorrichtung beim bestellen derselben,

Figur 5 die Kühlvorrichtung nach dem vollständigen Anstellen in ihrer Arbeitsstellung,

Figur 6 eine Teilansicht eines Schnitt längs VI-VI nach Figur 4 und

Figur 7 einen Schnitt längs VII-VII nach Figur 4.

[0013] Das Prinzip der Druckzylinderanordnung nach der Erfindung ist der stark vereinfachten Darstellung nach den Figuren 1 und 2 zu entnehmen. Diese Figuren zeigen den um die Achse 2a drehbaren Plattenzylinder 1 und den um die Achse 2a drehbaren Druckzylinder 2 einer sonst nicht näher dargestellten Stichtiefdruckmaschine, die in Richtung des Pfeils bewegte Papierbahn P, die beim Passieren des Druckspalts zwischen den beiden gegeneinandergepressten Zylindern bedruckt wird und anschliessend über eine Spannrolle 3 verläuft, sowie die mit dem Druckzylinder 2 zusammenwirkende Kühlvorrichtung. Diese Kühlvorrichtung hat zwei in einem gemeinsamen Rahmen gelagerte Walzen 4 und 5, die um ihre Achsen 4a bzw. 5a frei drehbar sind und über welche nebeneinanderliegende, endlose Metallbänder 6 verlaufen. Im betrachteten Beispiel sind nach Figur 2 sechs endlose Metallbänder 6 vorgesehen. Beim Druckbetrieb wird der Rahmen, wie später noch näher beschrieben, derart positioniert, dass die Metallbänder 6 mit vorgebbarer Kraft gegen den Umfang des Druckzylinders 2 gedrückt werden und diesen längs eines Umfangsabschnitts umschlingen, wobei sie bei Drehung des Druckzylinders von diesem mitgenommen werden. Auf diese Weise können die Metallbänder 6 die an der Oberfläche des Druckzylinders 2 entstehende Wärme abführen, die beim Druckbetrieb durch die starke Anpressung des Druckzylinders 2 gegen den Plattenzylinder 1 und die dadurch bedingte Walkarbeit erzeugt wird.

[0014] Um die Metallbänder 6 zu kühlen, ist im betrachteten Beispiel die eine Walze 4 als hohle kühlwalze ausgebildet, die von einer Kühlflüssigkeit durchströmt wird, wie in Figur 2 durch die Pfeile K angedeutet. Auf diese Weise kann die Oberflächentemperatur des Druckzylinders 2 während des Druckbetriebs auf einem konstanten Wert gehalten werden.

[0015] Um die Metallbänder 6 auf den Walzen 4 und 5 seitlich zu führen, ist eine der Walzen, im betrachteten Beispiel die nicht gekühlte Walze 5, mit ringförmigen Rippen 5b versehen, zwischen denen die Metallbänder 6 verlaufen. Wegen dieser Rippen 5b sollte die Walze 5 in ihrer Arbeitsstellung den Druckzylinder 2 nicht berühren. Dagegen ist es vorteilhaft, dass in der Arbeitsstellung der Kühlvorrichtung die Kühlwalze 4 direkt, unter Einklemmung der Metallbänder 6, gegen den Druckzylinder 2 gepresst wird, um auf diese Weise einen besonders guten Kontakt der Metallbänder 6 mit dem Druckzylinder 2 einerseits und der Kühlwalze 4 andererseits zu gewährleisten.

[0016] Vorstehend genannte Bedingungen erfüllt die anhand der Figuren 3 bis 7 näher erläuterte Kühlvorrichtung, welche zwischen einer vom Druckzylinder 2 abgerückten Ruhestellung (Figur 3), in der die Metallbänder 6 den Druckzylinder 2 nicht berühren, und einer Arbeitsstellung (Figur 5) verstellbar ist, in der die Kühlwalze 4 unter Einklemmung der Metallbänder 6 am Druckzylinder 2 anliegt, während die andere Walze 5 einen kleinen bestand vom Druckzylinder 2 hat, jedoch die Metallbänder 6 längs eines bestimmten Umfangsabschnitts des Druckzylinders 2 gegen diesen andrückt.

[0017] Die Walzen 4 und 5 sind, wie Figur 6 zeigt, in einem Rahmen 7 installiert. Die Walze 4 ist mit ihrer Drehachse 4a in einem Lager 20 und die andere Walze 5 mit ihrer Drehachse 5a in einem Lager 21 montiert. Das Lager 21 sitzt beiderseits in je einem Schiebestück 17, das im Rahmen 7 in Richtung der Verbindungslinie zwischen den beiden Drehachsen 4a und 5a verschiebbar ist. An beiden Seiten sind zwischen je einer Auflage 7a des Rahmens 7 und dem Schiebestück 17 Druckfedern 18 angeordnet, welche die beiden Lager und damit die beiden Walzen 4 und 5 auseinanderspreizen und somit die über die Walzen 4 und 5 verlaufenden Metallbänder 6 ständig gespannt halten. Die Druckfedern 18 sind jeweils auf beiden Seiten neben Schrauben 19 angeordnet, welche je ein Loch in einem Teil des Rahmens 7 durchsetzen, sich mit ihrem Kopf auf diesem Teil abstützen und in ein Gewinde im jeweiligen Schiebestück 17 eingreifen. Diese Schrauben 19 dienen dazu, die Schiebestücke 17, in denen die Walze 5 gelagert ist, derart gegen die Kraft der Druckfedern 18 zu verschieben, dass der Abstand zwischen den Walzen 4, 5 verringert werden kann. Diese Abstandsverringerung ermöglicht eine leichte Auswechselbarkeit der Metallbänder 6. Nach dem Auswechseln der Metallbänder 6 werden die Schrauben 19 so weit gelöst, dass die Metallbänder 6 nur noch unter der Kraft der Druckfedern 18 stehen.

[0018] Der Rahmen 7 ist ausserhalb seiner Mitte, in der die Kühlwalze 4 aufweisenden Hälfte, an jeder Seite um eine freie Drehachse 9 schwenkbar am einen Ende eines Hebelarms 10 gelagert, wobei sich der Gelenkpunkt an einem Ansatz 8 des Rahmens 7 befindet (Figuren 3 und 7). Das andere Ende jedes Hebelarms 10 ist um eine feste Drehachse 11 schwenkbar am Gestell 22 der Druckmaschine montiert. Beide Hebelarme 10 sind durch eine Traverse 10b miteinander verbunden.

[0019] Die ganze Vorrichtung ist also an der festen Drehachse 11 aufgehängt, die nach Figur 7 durch eine am Gestell 22 in Lagern 11b drehbar montierte Welle 11a verkörpert wird. Jeder Hebelarm 10 ist um die feste Drehachse 11 mit Hilfe eines Druckzylinders 12 schwenkbar, der am Gestell 22 mittels des Zapfens 12a drehbar gelagert ist. Der Kolben 13 jedes Druckzylinders 12 ist mittels eines Zapfens 14 gelenkig an einem Stellarm 15 angebracht, der seinerseits starr mit dem Hebelarm 10 verbunden ist. Zu diesem Zwecke ist die Welle 11a an jedem ihrer Enden einerseits starr mit dem Stellarm 15 und andererseits starr mit dem Hebelarm 10 verbunden. Auf beiden Seiten ist jeweils zwischen dem Ansatz 8 des Rahmens 7 und einem Vorsprung 10a des Hebelarms 10 je eine Zugfeder 16 gespannt, welche den Rahmen 7 aufwärts in Richtung auf die Hebelarme 10 zieht.

[0020] Im betrachteten Beispiel besteht der Rahmen 7 aus zwei Seitenteilen, welche nur durch die darin gelagerten Walzen 4 und 5 zusammengehalten werden. Die Traverse 10b sorgt dabei für zusätzliche Stabilität und erhöht die Torsionssteifigkeit der Hebelarme 10 und der Welle 11.

[0021] Die Verbindungslinie zwischen der Drehachse 4a der Walze 4 und der freien Drehachse 9 schliesst mit der Verbindungslinie zwischen dieser freien Drehachse 9 und der festen Drehachse 11 einen stumpfen Winkel ein. Aufgrund dieser Konfiguration geschieht beim Anstellen der Kühlvorrichtung in ihre Arbeitsstellung folgendes: Wenn die Druckzylinder 12 betätigt und dadurch ihre Kolben 13 ausgefahren werden, drehen die Hebelarme 10, ausgehend von der in Figur 3 gezeigten, abgerückten Stellung der Kühlvorrichtung, im Uhrzeigersinne um die Drehachse 11, bis in einer Zwischenstellung die Walze 4 zur Anlage am Druckzylinder 2 gelangt. Diese Zwischenstellung ist in Figur 4 dargestellt.

[0022] Beim weiteren Verschwenken der Hebelarme 10 wird nunmehr der Rahmen 7 um die Drehachse 4a der Walze 4 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinne, gegen die Wirkung der Zugfedern 16, so weit verschwenkt, dass die Metallbänder 6 unter Anpressung an den Druckzylinder 2 diesen längs eines bestimmten Umfangsabschnitts umschlingen, ohne dass jedoch die Walze 5, welche die ringförmigen Rippen 5b aufweist, den Druckzylinder 2 berührt. Diese Arbeitsstellung ist in Figur 5 gezeigt, auf der der Umschlingungswinkel α der Metallbänder 6 angegeben ist. Dieser Umschlingungswinkel kann auf beiden Seiten durch Anschläge 23 (Figur 5) eingestellt werden. Zum Abstellen der Kühlvorrichtung werden die Hebelarme 10 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinne um die feste Drehachse 11 geschwenkt, wodurch zunächst, unter der Wirkung der Zugfedern 16, der Rahmen 7 unter Abhebung der Walze 5 vom Druckzylinder 2 aufwärtsverschwenkt und anschliessend auch die Walze 4 vom Druckzylinder 2 abgehoben wird.

[0023] Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern lässt hinsichtlich der Ausbildung der Kühlvorrichtung, insbesondere der Stellvorrichtung zum Anstellen und Abrücken der Metallbänder sowie der Anzahl derselben manigfache Varianten zu. So kann beispielsweise die Anordnung auch derart getroffen sein, dass keine der beiden Walzen in der Arbeitsstellung am Druckzylinder anliegt, sondern lediglich die Metallbänder im Bereich zwischen beiden Walzen den Druckzylinder teilweise umschlingen. Auch kann die Kühlung der Metallbänder auf andere Weise durchgeführt werden, als beschrieben.

Ansprüche

1. Drückzylinder-Anordnung einer Stichtiefdruckmaschine für den Rollendruck, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zum Kühlen des Druckzylinders (2) mit wenigstens einem über Walzen (4, 5) verlaufenden endlosen Metallband (6) aufweist, das an der Oberfläche des Druckzylinders (2) längs eines Umfangsabschnitts desselben anliegt und mit einer der Umfangsgeschwindigkeit des Druckzylinders (2) entsprechenden Geschwindigkeit bewegbar und einer Kühlung unterworfen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, nebeneinander verlaufende Metallbänder (6) vorgesehen sind, die wenigstens näherungsweise die gesamte Länge des Druckzylinders (2) überdecken.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (4, 5) frei drehbar sind und das Metallband bzw. die Metallbänder (6) so stark gegen den Druckzylinder (2) gepresst sind, dass sie bei dessen Drehung mitgenommen werden.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Walze als hohle Kühlwalze (4) zum Durchlauf einer Kühlflüssigkeit eingerichtet ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Walzen, die vorzugsweise als Kühlwalze (4) ausgebildet ist, gegen den Umfang des Druckzylinders (2) pressbar ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Walzen (5) mit die einzelnen Metallbänder (6) nebeneinander führenden ringförmigen Rippen (5b) versehen ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Metallbänder automatisch spannende Einrichtung, vorzugsweise eine die beiden Lager (20, 21) der Walzen (4, 5) auseinander spreizende Feder (18), vorgesehen ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (4, 5) in einem verstellbaren Rahmen (7) gelagert sind und beim Abschalten der Druckmaschine soweit vom Druckzylinder entfernbar sind, dass dieser nicht vom Metallband bzw. von den Metallbändern berührt wird.

9. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (7) ausserhalb seiner Mitte, in der die Kühlwalze (4) aufweisenden Hälfte, um eine freie Drehachse (9) schwenkbar am einen Ende eines Hebelarms (10) gelagert ist, dessen anderes Ende am Gestell (22) der Druckmaschine um eine feste Drehachse (11) schwenkbar montiert ist, dass die Verbindungslinie zwischen der Achse (4a) der Kühlwalze (4) und der freien Drehachse (9) mit der Verbindungslinie zwischen der freien Drehachse (9) und der festen Drehachse (11) einen stumpfen Winkel einschliesst, dass zwischen dem Rahmen (7) und dem Hebelarm (10) eine den Rahmen zum Hebelarm hin ziehende Zugfeder (16) gespannt ist und dass der Hebelarm (10) unter der Wirkung einer Anstellkraft, vorzugsweise unter der Wirkung eines Druckzylinders (12), derart um seine feste Drehachse (11) schwenkbar ist, dass der Rahmen (7) aus einer vom Druckzylinder (2) abgerückten Stellung zunächst bis zum Andrücken der Kühlwalze (4) gegen den Druckzylinder (2) bewegt und dann um die freie Drehachse (9) gegen die Wirkung der Zugfeder (16) so weit geschwenkt wird, dass das Metallband bzw. die Metallbänder (6) gegen den Druckzylinder (2) gepresst werden, die andere Walze (5) jedoch im Abstand vom Druckzylinder (2) verbleibt.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschlingungswinkel (α) des Metallbands bzw. der Metallbänder auf beiden Seiten durch Anschläge einstellbar ist.

Zeichnung