EP0415882A2 - Pull roller unit for a rotary printing machine - Google Patents
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- EP0415882A2 EP0415882A2 EP90810622A EP90810622A EP0415882A2 EP 0415882 A2 EP0415882 A2 EP 0415882A2 EP 90810622 A EP90810622 A EP 90810622A EP 90810622 A EP90810622 A EP 90810622A EP 0415882 A2 EP0415882 A2 EP 0415882A2
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Definitions
- the invention relates to a draw roller unit for transporting a paper web in a web printing machine.
- Previously known pull roller units used in web-fed printing machines which are used to transport the paper web, each consist of two rollers, namely a driven pull roller and a pressure roller pressing the paper web against this pull roller. Since the paper web is clamped on both sides between these two rollers, these tension roller units can only be used in a printing unit after the printing of the paper web if it is ensured that the fresh printing ink has already dried sufficiently when the paper web has finished printing Pull roller unit passes through.
- a first and a second drawing roller unit and in between a first paper web storage and in front of the printing nip a third and a fourth drawing roller unit and in between a second paper web storage are provided before the printing nip; the first and fourth draw roller units are continuously driven to move the paper web uniformly, while the second and third draw roll units for moving the paper web forward and backward are each controlled by a controlled electromotive drive.
- All draw roller units each consist of a draw roller and a pressure roller pressing the paper web against it.
- the paper web is transported by the two cylinders forming the printing nip, that is, in the case of a perfecting machine which works in offset printing, the two blanket cylinders, as long as these sector-shaped cylinders during affect the printing on the paper web.
- the upstream and downstream draw roller units are controlled so that they generate a certain paper web tension.
- the aforementioned second and third controlled drawing roller units transport the paper web in such a way that it decelerates to a standstill within fractions of a second, then moves it backwards by a predetermined distance, then brakes again to a standstill and is accelerated again in the forward direction until normal operating speed.
- the known pulling roller units are unfavorable for carrying out these rapid decelerations and accelerations, because on the one hand the masses of two rollers are braked and accelerated quickly and on the other hand both rollers have to be pressed against one another with very strong force in order to avoid slippage of the paper web.
- the non-driven, freely rotatable pressure roller which has to be carried along by the paper web itself, is unable to follow strong decelerations and accelerations and therefore results in slippage of the paper web, which is what of course, the perfect printing and correct register accuracy impaired.
- the present invention has for its object to provide a pressure roller unit working without a pressure roller, which strikes only one side of the paper web, ensures a slip-free transport of the paper web and in particular allows the paper web to be given rapidly defined speed changes with high accelerations, as shown in Web presses with paper web transport controllable in the pilgrim step are desirable.
- the pull roller is preferably a hollow suction roller provided on its periphery with suction openings and connected to a suitable vacuum source.
- a pulling roller which is pressurized with compressed air from the outside along the circumferential section wrapped by the paper web, such that the paper web is pressed against the periphery of the pulling roller by this compressed air.
- the pull roller is also provided on its circumference with openings which open into an inner cavity which is connected to the outside air. In this way, the inside of the paper web covering the openings is subject to normal atmospheric pressure, while the outside of the paper web is under excess pressure.
- the pull roller according to the invention can be designed in such a way that the contact pressure acting on the paper web is generated by a combination of the negative pressure prevailing inside the roller and the external positive pressure.
- suction rolls have only been known for transporting individual pieces, such as, in particular, notes of value, as is described, for example, in EP-B-029268.
- a suction roller is used to separate out marked notes of value from a series of consecutive notes of value that are continuously transported along a conveyor track and are conveyed on the conveyor track by a chain with push fingers. If a bill is to be discarded, the suction roll is connected to a vacuum source and therefore lifts this bill from the conveyor track, which is transported on the circumference of the suction roll, transported by it to another suction roll and finally fed to a magazine.
- the pulling roller unit according to the invention has only one pulling roller and the pressure roller that was previously required is omitted, construction and assembly are simplified.
- the lack of the pressure roller makes it possible to print the paper web on one side in a intaglio printing unit in crawl step operation, since immediately after the printing nip, a pull roller wrapped around by the unprinted paper web side after Invention can be installed.
- intaglio printing could not be carried out in vocational step mode because drying of the freshly printed paper web is not possible in front of the traction roller unit because of the length of the drying path required for intaglio printing ink.
- the traction roller according to the invention has a rotating roller jacket made of a light plastic, in particular made of carbon fibers impregnated with synthetic resin, so that the moving masses are particularly small and have only a small moment of inertia, which is extremely rapid changes in speed in fractions of a time when paper web transport is controlled in vocational step mode Allowed to achieve seconds.
- the strong adhesion of the paper web to the circumference of the pulling roller which is necessary for slip-free transport, is probably favored in the case of a roller jacket provided with openings in that the paper web bulges a little into the openings of the pulling roller under the suction or compressed air effect, which makes possible Displacement of the paper web relative to the pull roller is prevented with great certainty even under strong accelerations.
- the air pressure differences required for reliable adhesion of the paper web between the outside of the paper web and its inside, which covers the openings in the roll shell are 0.1 to 0.8 bar, depending on the type of paper.
- This printing unit has two interacting rubber cylinders 2 and 3, which are mounted next to one another in a frame 1 and rotate in the direction of the curved arrows, each with three sectors, on each of which a rubber blanket 2a or 3a is stretched. The sectors are separated by cylinder pits 2b and 3b, in which the means for tensioning the rubber blankets are subordinate.
- This offset printing unit is thus designed similarly to an arc printing machine.
- Each blanket cylinder 2 and 3 works with four plate cylinders 4 and 5, which are mounted in the frame 1 and which carry offset printing plates and are colored in different colors by corresponding inking units 6 and 7, respectively.
- the top inking unit has a single ink fountain on each side, while the remaining three inking units are equipped with a double ink fountain on each side.
- the dampening units assigned to each inking unit indicated in FIG. 1 show, the example considered is a wet offset printing press, which can alternatively also be operated as an indirect printing press or in a combination of both processes. All inking units 6 on one side are arranged in a removable inking unit frame 8 and all inking units 7 on the other side in a removable inking unit frame 9.
- automatic blanket washers 10 and 11 are installed on the circumference of the blanket cylinders 2 and 3, which are moved away from the blanket cylinders during the printing operation of the machine.
- a drying device 12, 13 installed, which works with UV radiation and through which the freshly printed web runs.
- the transport device which is accommodated together with the printing unit in a common main frame 14 is described below.
- the web P is unwound from a storage drum, not shown, and passes via a web feed device 15 and a turning bar 16 into a first draw roller arrangement 17, consisting of a draw roller 17a, which is wrapped by the web, and a pressure roller 17b, which presses the web against the draw roller presses.
- This tension roller arrangement 17 and the tension roller arrangement 23 mentioned later are driven uniformly.
- the web P then, guided by deflection rollers 24, arrives via a device 18 for laterally aligning the web into a first paper web storage 19, which in the example under consideration works with a vacuum chamber.
- Such a paper web store is known and is controlled in such a way that the paper web P between the draw roller arrangement 17 and the entrance of the paper web store 19 is tensioned tightly with a predetermined force and the tension of this section of the web is kept constant at a predeterminable value.
- This pull roller unit 20 has only a single roller designed as a suction roller and functioning as a pull roller 20b, the construction of which will be described later and which is controlled by an individually regulated drive 20a in the form of an electronically controlled motor.
- the web emerging from the paper web store 19 wraps around it Pull roller 20b from below by approximately 180 ° and then, guided by a deflection roller, runs through the pressure gap formed by the two rubber cylinders 2 and 3, then through the drying device 12, 13 and then loops around a pull roller 21b belonging to a second pull roller unit 21 again about 180 °.
- This pulling roller unit 21 installed in a frame part 14a above the main frame 14 is constructed like the pulling roller unit 20, can be controlled intermittently for moving the web forwards and backwards and is in turn moved by an individually controlled drive 21a in the form of an electronically controlled motor.
- the web passes through a second paper web store 22, which is constructed and controllable in the same way as the paper web store 19, and is then guided over a plurality of deflection rolls 24 and a further draw roll arrangement 23, which is constructed in the same way as the draw roll arrangement 17 and a uniformly controlled draw roll 23a and a pressure roller 23b pressing the web against it.
- the web leaves the printing unit and is fed to further processing stations, for example another printing unit and then the cutting stations.
- the transport device described is thus designed such that the paper web is continuously moved from its supply drum to the first paper web store 19 and behind the second paper web store 22, while the section of the web passing through the printing nip of the printing unit between the paper web stores in the so-called vocational step operation in a controlled manner. and is moved. He is briefly explained:
- the paper web between the two blanket cylinders 2 and 3 is decelerated in a split second from the normal printing nip speed to a standstill, then accelerated in the reverse direction, then decelerated again to a standstill and finally accelerated in the forward direction to the printing nip speed, whereupon the further transport again through the two rubber cylinders 2 and 3 when the rubber blankets of the two rubber cylinders following the cylinder pits mentioned again clamp the web for the following printing on both sides.
- This conveyor step operation is controlled in such a way that the printed images successively transferred to the paper web follow one another in order to save paper, and allows the printing format to be changed in a known manner, for example between the repeat lengths measured in the transport direction 605 mm and 685 mm, without to have to replace the cylinders. It is sufficient to adjust the lengths by which the web is moved back and forth relative to the circumference of the moving rubber cylinders 2 and 3 during the vocational step operation, and to program the control of the drives 20a and 21a accordingly.
- the pull roller units 20, 21 are used simultaneously for register correction by regulating them as a function of read register marks or print marks, and for printing length correction by adjusting and maintaining a corresponding paper web stretch between the pull rollers 20b and 21b by regulating the web tension which regulates the print length certainly.
- FIGS. 2 to 7 show a preferred embodiment of the drawing roller 20b, 21b of a drawing roller unit 20, 21, which is designed as a suction roller.
- the rotating part of this suction roller consists of a roller shell 61, which is made of a light carbon fiber reinforced plastic (CFRP), namely with Plastic impregnated carbon fibers, is manufactured and therefore has a relatively low rotational inertia. Since the suction roll must be repeatedly braked and accelerated strongly in a fraction of a second during vocational step operation, the lowest possible moment of inertia of the rotating part is desirable.
- the roll shell 61 is shown as a single part, it typically has an overall axial length of about 100 cm and a diameter of about 15 cm.
- the representations according to FIGS. 2 and 5 show how the interruptions indicate that the suction roll is shortened axially.
- An outer ring flange 61a is integrally formed on the roll shell 61 at one end, and the other end is tapered to form a connecting flange 61b.
- the roller shell 61 On its circumference, the roller shell 61 is provided with a plurality of suction openings 62, the distribution of which will be explained later.
- a flange part 63 preferably made of light metal, is fastened to the ring flange 61a by means of screws 64.
- the roller shell 61 is rotatable about a solid, hollow roller core 65, preferably made of metal.
- a metallic bearing journal 66 is fastened to the roll core 65, the base of which tightly closes the inside of the roll core 65.
- two radial, preferably metal partition walls 69 are attached, which enclose a suction chamber 72 between them, as shown in particular in FIG.
- ring walls 67 and 68 are attached to the circumference of the roller core 65, which preferably also consist of metal and which close the suction chamber 72 on their axial sides.
- the ring wall 68 at the end of the roller core 65 facing the flange part 63 is axially extended by an outstanding connecting piece 68b, which is used to fasten the stationary part of the suction roller to the machine frame and to connect to a vacuum source.
- the peripheral wall of the roller core 65 is provided with relatively large passage openings 70 within the suction chamber 72. All parts 66, 67, 68, 69 fastened to the roller core 65 are welded in the example considered.
- the roller shell 61 is at one end with its flange 63 by means of a bearing 71 'in the example considered as a bearing 71' on the socket 68b and at its other end with its connecting flange 61b by means of a bearing 71 also designed as a ball bearing mounted rotatably on the journal 66 of the roller core 65.
- the arrangement is such that the gaps between the inner circumference of the roller shell 61 and the radially outer ends of the partition walls 69 and the outer circumference of the ring walls 67 and 68 are at least approximately sealed against air passage.
- This sealing material 73 can in particular be a self-adhesive brush, for example.
- the arrangement can also be such that only a very small gap is provided between the inner circumference of the roller shell 61 and the partition walls 69 and the ring walls 67 and 68, without the insertion of any special sealing material.
- Such narrow gaps offer such a high resistance to air passage that these gaps are sufficiently tight to maintain the required negative pressure within the suction chamber 72.
- the connecting piece 68b is continuously connected to a vacuum source, so that a sufficiently strong vacuum is maintained in the interior of the roller core 65, by means of the openings 70, in the suction chamber 72 and consequently at the suction openings 62 opening into this suction chamber 72 which the paper web, which wraps around the suction roller in the area of the suction chamber 72 by 180 °, is pressed against the outer circumference of the roller shell 61, that is to say is held by strong suction.
- the pressure inside the roller should be between 0.9 and 0.2 bar.
- a suitable surface treatment of the roll shell 61 makes this surface impact-resistant and abrasion-resistant and with a certain roughness Mistake; This ensures that even with the high accelerations of the suction roll occurring in vocational step operation, there is no slippage between the latter and the paper web, which therefore follows all movements of the suction roll.
- the suction openings 62 are distributed in a certain manner, as shown in FIG.
- FIG. 6 which shows part of the roll shell 61 developed in one plane
- the suction openings 62 are arranged in zigzag lines lying parallel to one another, that is to say on the roll shell 61 in each case along helical line sections which run in a zigzag shape.
- adjacent suction openings 62 are each arranged angularly and offset from one another parallel to the axis direction, the angular displacement being 6 ° in each case in the example considered.
- suction openings Viewed in the circumferential direction, successive suction openings are at an angle of 30 ° apart, and the distance between adjacent suction openings along a surface line, that is to say parallel to the axis, is approximately 5 cm in the example considered.
- the vacuum is gradually switched off at the end of the wrapping, so that the web is easily detached from the suction roll, and on the other hand, good web adhesion is guaranteed in the entire wrapping area.
- the shape of the suction openings 62 is shown in the enlarged illustration according to FIG. 7, according to which the inner region of this suction opening consists of a cylindrical bore and the outer region consists of a conical widening.
- a perfect balancing of the roller shell 61 is expediently achieved by making appropriately arranged and dimensioned bores 74 in the conical wall of the connecting flange 61b (FIGS. 2 and 5) and optionally in the ring flange 61a between the openings for the passage of the screws 64. If such bores are not sufficient, small pins can also be glued in on the opposite side to achieve perfect balancing.
- the roller jacket 61 is pressed directly onto the shaft of the drive motor with its integrally formed connecting flange 61b.
- FIGS. 8 and 9 schematically show a pull roller 30 which is pressurized with compressed air along the circumferential section wrapped by the paper web P.
- the pull roller 30 has a rotating roller shell 31, on the circumference of which openings 32 are provided and which is designed and constructed similarly to the roller shell 61 in the first exemplary embodiment.
- the roller jacket 31 forms a conical flange 33, with which it is fixed in a rotationally fixed manner on the shaft 34 of the drive motor in question, which belongs to one of the regulated drives 20a or 21a (FIG. 1).
- a flange part 35 is fastened, which is rotatably seated on a hollow connecting piece 36, which serves to fasten the arrangement to the machine frame and connects the inside of the roller shell 31 to the outside air.
- the roller core of the pull roller described in the first embodiment can be omitted in this case.
- the pull roller 30 dips with a segment, which is determined by the circumferential section wrapped by the paper web P, in the example under consideration with its upper half, into the open side of an otherwise closed box 37, which via an inlet connection 38 is indicated by an arrow Compressed air source 39 is connected.
- the gaps between the edges delimiting the box opening and the circumference of the roller jacket 31 are only dimensioned so large that the paper web P can pass this box 37 unhindered, but the overpressure prevailing inside the box only escapes insignificantly through this column.
- the arrangement described creates an overpressure on the outside of the paper web P in the region of the box 37, which should be between 1.1 and 1.8 bar, depending on the type and quality of the paper, while normal atmospheric pressure prevails in the interior of the draw roller 30. This difference in air pressure is sufficient to keep the paper web non-slip on the pull roller even when the accelerator is strongly accelerated.
- FIGS. 10 and 11 schematically show a third exemplary embodiment of a pull roller according to the invention, in which suction effect and external overpressure are combined for pressing the paper web against the pull roller.
- this pulling roller 30 ' is designed as a suction roller and is constructed in exactly the same way as in the first exemplary embodiment according to FIGS. 2 to 7.
- roller shell 61' provided with openings 62 ' is thus seated in a rotationally fixed manner with its conically tapering connecting flange 61b provided at one end the shaft 34 of the relevant drive motor of the drive 20a or 21a and is at the other end with its flange part 63 'rotatably mounted on the hollow axial connector 68b', which in turn for fastening and serves at the same time for connection to a suction air source 40 indicated by an arrow.
- a suction chamber 72' is formed, which is connected to the hollow nozzle 68b '.
- an outer box 37 is provided, via which the circumferential section of the roller shell 61 ', which is subject to the internal suction effect, is acted upon from the outside with compressed air.
- the combined suction and compressed air effect achieved in this way ensures particularly good adhesion of the paper web to the draw roller.
- the invention is not limited to the exemplary embodiments described, but rather allows for numerous variants with regard to the design of the pull roller.
- the holes in the roll shell can be dispensed with.
- the draw roller can of course also be used in other printing units with continuous paper web transport or with paper web transport in vocational step operation, especially in intaglio printing units.
- the circumferential section of the draw roller wrapped around by the paper web can generally be between 90 ° and approximately 180 °.
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Abstract
Die Zugwalzeneinheit hat lediglich eine Saugwalze (20b, 21b) als Zugwalze, bei der ein ständig wirkender Saugeffekt längs desjenigen Umfangsabschnitts wirksam ist, der von der Papierbahn umschlungen wird, während der übrige Umfangsabschnitt keinem Saugeffekt unterliegt. Die Saugwalze hat einen festen, hohlen Walzenkern (65) und einen um diesen drehbaren Walzenmantel (61) aus mit Kunststoff imprägnierten Kohlenstoffasern mit über seinen Umfang verteilten Saugöffnungen (62). Der Walzenkern (65) ist an seiner einen Seite mit einem axialen Stutzen (68b) zur Befestigung am Maschinengestell und zum Anschluss an eine Unterdruckquelle, auf seiner anderen Seite mit einem Lagerzapfen (66) und auf seinem Durchlassöffnungen (70) aufweisenden Umfang mit zwei radialen, im bestimmten Winkelabstand voneinander angeordneten Trennwänden (69) versehen, die zwischen sich eine Saugkammer einschliessen. Der Walzenmantel ist mit einem konischen Anschlussflansch (61b), der direkt auf der Läuferwelle des Antriebsmotors befestigt wird, auf dem Lagerzapfen (66) und mit seinem anderen Ende auf dem Stutzen (68b) gelagert, wobei die Spalte zwischen Walzenmantel und Trennwänden (69) näherungsweise luftdicht sind. Anstelle einer Saugwalze kann auch eine längs des erwähnten Umfangsabschnitts aussen mit Druckluft beaufschlagte Zugwalze vorgesehen sein, oder aber Saugluft- und Drucklufteffekt werden kombiniert. The pull roller unit has only one suction roller (20b, 21b) as the pull roller, in which a constantly acting suction effect is effective along the circumferential section which is wrapped in the paper web, while the remaining circumferential section is not subject to any suction effect. The suction roller has a solid, hollow roller core (65) and a roller jacket (61) made of carbon fibers impregnated with plastic and rotatable about this, with suction openings (62) distributed over its circumference. The roller core (65) is on one side with an axial socket (68b) for attachment to the machine frame and for connection to a vacuum source, on the other side with a bearing pin (66) and on its passage openings (70) with two radial circumferences , provided at a certain angular distance from each other partition walls (69) which enclose a suction chamber between them. The roller jacket is mounted on the bearing journal (66) with its conical connecting flange (61b), which is attached directly to the rotor shaft of the drive motor, and with its other end on the connecting piece (68b), the gap between the roller jacket and partition walls (69) are approximately airtight. Instead of a suction roller, it is also possible to provide a pull roller to which compressed air is applied on the outside along the circumferential section mentioned, or else suction air and compressed air effects are combined.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zugwalzeneinheit zum Transport einer Papierbahn in einer Rollendruckmaschine.The invention relates to a draw roller unit for transporting a paper web in a web printing machine.
Bisher bekannte, in Rollendruckmaschinen verwendete Zugwalzeneinheiten, die zum Transportieren der Papierbahn dienen, bestehen jeweils aus zwei Walzen, nämlich einer angetriebenen Zugwalze und einer die Papierbahn gegen diese Zugwalze drückenden Anpresswalze. Da die Papierbahn beidseitig zwischen diesen beiden Walzen eingeklemmt wird, lassen sich diese Zugwalzeneinheiten im Anschluss an die Bedruckung der Papierbahn in einem Druckwerk nur dann verwenden, wenn dafür gesorgt wird, dass die frische Druckfarbe bereits hinreichend getrocknet ist, wenn die Papierbahn nach ihrer Bedruckung die Zugwalzeneinheit durchläuft.Previously known pull roller units used in web-fed printing machines, which are used to transport the paper web, each consist of two rollers, namely a driven pull roller and a pressure roller pressing the paper web against this pull roller. Since the paper web is clamped on both sides between these two rollers, these tension roller units can only be used in a printing unit after the printing of the paper web if it is ensured that the fresh printing ink has already dried sufficiently when the paper web has finished printing Pull roller unit passes through.
Während die beim Offsetdruck verwendete Druckfarbe mit Hilfe ziemlich kurzer Trocknungsvorrichtungen getrocknet werden kann, so dass eine die Papierbahn ziehende Zugwalzeneinheit in einem diesem kurzen Trocknungsweg entsprechenden Abstand hinter dem Druckspalt vorgesehen werden kann, ist im Falle eines Stichtiefdrucks der Trocknungsweg wegen der wesentlich langsamer trocknenden Stichtiefdruckfarbe, die reliefartige Farbmuster bildet, so lang, dass bisher bekannte Zugwalzeneinheiten nur in sehr grossem Abstand hinter dem Druckspalt installiert werden können. Andernfalls würde nicht nur die mit der frischbedruckten Seite der Papierbahn in Berührung kommende Walze der Zugwalzeneinheit verschmutzt, sondern auch das frische Farbrelief eingeebnet. Wegen dieses langen Trocknungsweges können insbesondere Rollentiefdruckmaschinen bisher nicht mit einem Papierbahntransport im Pilgerschritt betrieben werden, welcher Zugwalzeneinheiten in möglichst kleinem Abstand vor und hinter dem Druckspalt erfordert.While the printing ink used in offset printing can be dried with the help of rather short drying devices, so that a drawing roller unit pulling the paper web can be provided at a distance corresponding to this short drying path behind the printing nip, in the case of intaglio printing the drying path is due to the much slower drying intaglio printing ink, the relief-like color pattern forms so long that previously known draw roller units can only be installed at a very large distance behind the printing nip. Otherwise, not only would the roller of the draw roller unit coming into contact with the freshly printed side of the paper web be soiled, but the fresh color relief would also be leveled. Because of this long drying path, rotogravure printing machines in particular have so far not been able to be operated with a paper web transport in the pilgrim step, which pull roller units are as close as possible in front of and behind the printing gap required.
Ferner müssen beim Einbau bisher bekannter Zugwalzeneinheiten jeweils zwei Walzen mit ihren Lagern, relativ zueinander justiert, montiert werden, was den Material- und Arbeitsaufwand erhöht.Furthermore, when installing previously known pull roller units, two rollers with their bearings, adjusted relative to each other, must be installed, which increases the material and work involved.
Während bei üblichen Rollendruckmaschinen mit kontinuierlichem Papierbahntransport, bei welchem im allgemeinen keine grösseren Beschleunigungen bzw. keine raschen Geschwindigkeitsänderungen auftreten, die bekannten Zugwalzeneinheiten im wesentlichen die vorstehend erwähnten Nachteile mit sich bringen, treten bei Rollendruckmaschinen mit im Pilgerschritt steuerbarem Papierbahntransport, ausser dem erwähnten Problem beim Stichtiefdruck, noch weitere Probleme auf, die mit den sehr raschen Geschwindigkeitsänderungen beim Papierbahntransport zusammenhängen. Eine solche Rollendruckmaschine, die mit üblichen Zugwalzeneinheiten der vorstehend beschriebenen Art arbeitet, ist aus der DE-C 31 35 696 bekannt und dient dazu, eine Papierbahn mit veränderbaren, aneinander anschliessenden Formaten zu bedrucken. Zu diesem Zwecke sind vor dem Druckspalt des Druckwerks eine erste und eine zweite Zugwalzeneinheit und dazwischen ein erster Papierbahnspeicher und nach dem Druckspalt eine dritte und eine vierte Zugwalzeneinheit und dazwischen ein zweiter Papierbahnspeicher vorgesehen; die ersten und vierten Zugwalzeneinheiten werden kontinuierlich zum gleichförmigen Bewegen der Papierbahn angetrieben, während die zweiten und dritten Zugwalzeneinheiten zum Vorwärts- und Rückwärtsbewegen der Papierbahn durch je einen geregelten, elektromotorischen Antrieb gesteuert werden. Alle zugwalzeneinheiten bestehen jeweils aus einer Zugwalze und einer die Papierbahn gegen diese drückenden Anpresswalze.While in conventional web-fed printing machines with continuous paper web transport, in which generally no major accelerations or rapid changes in speed occur, the known draw roller units essentially entail the disadvantages mentioned above, web-fed web presses with paper web transport which can be controlled in the pilgrim step, apart from the mentioned problem with intaglio printing , still other problems associated with the very rapid changes in speed of the web transport. Such a web printing machine, which works with conventional draw roller units of the type described above, is known from DE-C 31 35 696 and is used to print on a paper web with changeable, adjoining formats. For this purpose, a first and a second drawing roller unit and in between a first paper web storage and in front of the printing nip a third and a fourth drawing roller unit and in between a second paper web storage are provided before the printing nip; the first and fourth draw roller units are continuously driven to move the paper web uniformly, while the second and third draw roll units for moving the paper web forward and backward are each controlled by a controlled electromotive drive. All draw roller units each consist of a draw roller and a pressure roller pressing the paper web against it.
Bei diesen im sogenannten Pilgerschrittbetrieb oder Stop-and-Go-Betrieb arbeitenden Rollendruckmaschinen wird die Papierbahn von den beiden den Druckspalt bildenden Zylindern, das sind im Falle einer im Offsetdruck arbeitenden Schön- und Widerdruckmaschine die beiden Gummizylinder, transportiert, solange diese sektorförmig ausgebildeten Zylinder während der Bedruckung auf die Papierbahn einwirken. Die vor- und nachgeschalteten Zugwalzeneinheiten werden hierbei so gesteuert, dass sie eine bestimmte Papierbahnspannung erzeugen. Wenn dagegen die Zylindergruben dieser beiden Zylinder den Druckspalt durchlaufen, transportieren die erwähnten zweiten und dritten gesteuerten Zugwalzeneinheiten die Papierbahn derart, dass diese innerhalb von Sekunden-Bruchteilen bis zum Stillstand abgebremst, dann um eine vorgegebene Strecke rückwärts bewegt, dann erneut bis zum Stillstand abgebremst und wieder in Vorwärtsrichtung bis zur normalen Betriebsgeschwindigkeit beschleunigt wird.In these web printing presses, which operate in the so-called pilgrim step or stop-and-go operation, the paper web is transported by the two cylinders forming the printing nip, that is, in the case of a perfecting machine which works in offset printing, the two blanket cylinders, as long as these sector-shaped cylinders during affect the printing on the paper web. The upstream and downstream draw roller units are controlled so that they generate a certain paper web tension. If, on the other hand, the cylinder pits of these two cylinders pass through the printing nip, the aforementioned second and third controlled drawing roller units transport the paper web in such a way that it decelerates to a standstill within fractions of a second, then moves it backwards by a predetermined distance, then brakes again to a standstill and is accelerated again in the forward direction until normal operating speed.
Zur Durchführung dieser rasch erfolgenden Abbremsungen und Beschleunigungen sind die bekannten Zugwalzeneinheiten deshalb ungünstig, weil einerseits die Massen zweier Walzen rasch abgebremst und beschleunigt und andererseits beide Walzen mit sehr starker Kraft gegeneinandergepresst werden müssen, um mit Sicherheit einen Schlupf der Papierbahn zu vermeiden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei raschen Geschwindigkeitsänderungen der gesteuerten Zugwalze die nicht angetriebene, frei drehbare Anpresswalze, welche durch die Papierbahn selber mitgenommen werden muss, starken Abbremsungen und Beschleunigungen nicht zu folgen vermag ,und daher einen Schlupf der Papierbahn zur Folge hat, was natürlich die einwandfreie Bedruckung und die korrekte Registerhaltigkeit beeinträchtigt.The known pulling roller units are unfavorable for carrying out these rapid decelerations and accelerations, because on the one hand the masses of two rollers are braked and accelerated quickly and on the other hand both rollers have to be pressed against one another with very strong force in order to avoid slippage of the paper web. However, it has been shown that with rapid changes in the speed of the controlled pull roller, the non-driven, freely rotatable pressure roller, which has to be carried along by the paper web itself, is unable to follow strong decelerations and accelerations and therefore results in slippage of the paper web, which is what of course, the perfect printing and correct register accuracy impaired.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ohne Anpresswalze arbeitende Zugwalzeneinheit zu schaffen, welche nur eine Seite der Papierbahn beauf schlagt, einen schlupffreien Transport der Papierbahn gewährleistet und es insbesondere erlaubt, der Papierbahn rasche definierte Geschwindigkeitsänderungen mit hohen Beschleunigungen zu erteilen, wie sie in Rollendruckmaschinen mit im Pilgerschritt steuerbarem Papierbahntransport wünschenswert sind.The present invention has for its object to provide a pressure roller unit working without a pressure roller, which strikes only one side of the paper web, ensures a slip-free transport of the paper web and in particular allows the paper web to be given rapidly defined speed changes with high accelerations, as shown in Web presses with paper web transport controllable in the pilgrim step are desirable.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of claim 1.
Vorzugsweise ist die Zugwalze eine auf ihrem Umfang mit Saugöffnungen versehene hohle Saugwalze, die an eine geeignete Unterdruckquelle angeschlossen ist. Es lässt sich jedoch auch eine längs des von der Papierbahn umschlungenen Umfangsabschnitts von aussen mit Druckluft beaufschlagte Zugwalze verwenden, derart, dass die Papierbahn durch diese Druckluft gegen den Umfang der Zugwalze gedrückt wird. Vorteilhafterweise ist die Zugwalze dabei ebenfalls auf ihrem Umfang mit Oeffnungen versehen, die in einen inneren, mit der Aussenluft in Verbindung stehenden Hohlraum münden. Auf diese Weise unterliegt die die Oeffnungen abdeckende Innenseite der Papierbahn dem normalen Atmosphärendruck, während die Aussenseite der Papierbahn unter Ueberdruck steht. Ferner kann die Zugwalze nach der Erfindung so beschaffen sein, dass die auf die Papierbahn wirkende Anpresskraft durch eine Kombination von im Walzeninneren herrschenden Unterdruck und äusserem Ueberdruck erzeugt wird.The pull roller is preferably a hollow suction roller provided on its periphery with suction openings and connected to a suitable vacuum source. However, it is also possible to use a pulling roller which is pressurized with compressed air from the outside along the circumferential section wrapped by the paper web, such that the paper web is pressed against the periphery of the pulling roller by this compressed air. Advantageously, the pull roller is also provided on its circumference with openings which open into an inner cavity which is connected to the outside air. In this way, the inside of the paper web covering the openings is subject to normal atmospheric pressure, while the outside of the paper web is under excess pressure. Furthermore, the pull roller according to the invention can be designed in such a way that the contact pressure acting on the paper web is generated by a combination of the negative pressure prevailing inside the roller and the external positive pressure.
Saugwalzen sind bisher lediglich zum Transport von Einzelstücken, wie insbesondere Wertscheinen, bekannt, wie es beispielsweise in der EP-B-029268 beschrieben wird. Hierbei dient eine Saugwalze zum Aussondern markierter Wertscheine aus einer Folge von längs einer Förderbahn kontinuierlich transportierten, hintereinanderliegenden Wertscheinen, welche auf der Förderbahn durch eine Kette mit Stossfingern befördert werden. Wenn ein Wertschein ausgesondert werden soll, wird die Saugwalze an eine Unterdruckquelle angeschlossen und hebt daher diesen Wertschein von der Förderbahn ab, welcher auf dem Umfang der Saugwalze weitertransportiert, von dieser auf eine weitere Saugwalze befördert und schliesslich einem Magazin zugeführt wird. Beim Aussondern und beim Transport von Wertscheinen durch Saugwalzen treten praktisch nur radial zur Walze wirkende Kräfte auf, die lediglich ausreichen müssen, um einen Wertschein, der ja nur ein sehr leichtes Gewicht hat, am Walzenumfang zur Anlage zu bringen. In tangentialer Richtung wirkende Zugkräfte, wie sie beim Transport einer endlosen Papierbahn in erheblichem Masse auftreten, spielen beim Wertscheintransport keine Rolle. Daher wurden bisher einfache Saugwalzen als Zugwalzen zum Papierbahntransport, für welchen eine hinreichend starke Einklemmung der Bahn zwischen zwei Walzen für notwendig erachtet wurde, nicht in Erwägung gezogen.So far, suction rolls have only been known for transporting individual pieces, such as, in particular, notes of value, as is described, for example, in EP-B-029268. Here, a suction roller is used to separate out marked notes of value from a series of consecutive notes of value that are continuously transported along a conveyor track and are conveyed on the conveyor track by a chain with push fingers. If a bill is to be discarded, the suction roll is connected to a vacuum source and therefore lifts this bill from the conveyor track, which is transported on the circumference of the suction roll, transported by it to another suction roll and finally fed to a magazine. When sorting out and transporting notes of value through suction rollers, there are practically only forces acting radially to the roller, which only have to be sufficient to bring a note of note, which is only very light, to the circumference of the roller. Tractive forces acting in the tangential direction, such as occur to a considerable extent when transporting an endless paper web, play no role in the transport of notes. For this reason, simple suction rolls were previously not considered as pull rolls for paper web transport, for which a sufficiently strong jamming of the web between two rolls was considered necessary.
Da die Zugwalzeneinheit nach der Erfindung nur eine Zugwalze hat und die bisher erforderliche Anpresswalze entfällt, werden Konstruktion und Montage vereinfacht. Ausserdem macht das Fehlen der Anpresswalze das einseitige Bedrucken der Papierbahn in einem Stichtiefdruckwerk im Pilgerschrittbetrieb möglich, da unmittelbar hinter dem Druckspalt eine von der nicht bedruckten Papierbahnseite umschlungene Zugwalze nach der Erfindung installiert werden kann. Mit bisher bekannten Zug- und Anpresswalzen konnte der Stichtiefdruck nicht im Pilgerschrittbetrieb durchgeführt werden, weil das Trocknen der frisch bedruckten Papierbahn wegen der Länge des bei Stichtiefdruckfarbe erforderlichen Trocknungsweges vor der Zugwalzeneinheit nicht möglich ist.Since the pulling roller unit according to the invention has only one pulling roller and the pressure roller that was previously required is omitted, construction and assembly are simplified. In addition, the lack of the pressure roller makes it possible to print the paper web on one side in a intaglio printing unit in pilgrim step operation, since immediately after the printing nip, a pull roller wrapped around by the unprinted paper web side after Invention can be installed. With previously known traction and pressure rollers, intaglio printing could not be carried out in pilgrim step mode because drying of the freshly printed paper web is not possible in front of the traction roller unit because of the length of the drying path required for intaglio printing ink.
Vorzugsweise hat die Zugwalze nach der Erfindung einen rotierenden Walzenmantel aus einem leichten Kunststoff, insbesondere aus mit Kunstharz imprägnierten Kohlenstoffasern, so dass die bewegten Massen besonders gering sind und nur ein kleines Trägheitsmoment haben, was bei einem im Pilgerschrittbetrieb gesteuerten Papierbahntransport ausserordentlich rasche Geschwindigkeitsänderungen in Bruchteilen von Sekunden zu erzielen erlaubt.Preferably, the traction roller according to the invention has a rotating roller jacket made of a light plastic, in particular made of carbon fibers impregnated with synthetic resin, so that the moving masses are particularly small and have only a small moment of inertia, which is extremely rapid changes in speed in fractions of a time when paper web transport is controlled in pilgrim step mode Allowed to achieve seconds.
Die dabei für einen schlupffreien Transport erforderliche starke Haftung der Papierbahn auf dem Umfang der Zugwalze wird bei einem mit Oeffnungen versehenen Walzenmantel vermutlich dadurch begünstigt, dass sich die Papierbahn unter der Saugwirkung bzw. der Druckluftwirkung ein wenig in die Oeffnungen der Zugwalze hineinwölbt, wodurch eine mögliche Verschiebung der Papierbahn relativ zur Zugwalze auch bei starken Beschleunigungen mit grosser Sicherheit verhindert wird. Die für eine zuverlässige Haftung der Papierbahn nötigen Luftdruckunterschiede zwischen der Aussenseite der Papierbahn und deren die Oeffnungen im Walzenmantel abdeckenden Innenseite liegen dabei, abhängig von der Papierart, bei 0,1 bis 0,8 bar.The strong adhesion of the paper web to the circumference of the pulling roller, which is necessary for slip-free transport, is probably favored in the case of a roller jacket provided with openings in that the paper web bulges a little into the openings of the pulling roller under the suction or compressed air effect, which makes possible Displacement of the paper web relative to the pull roller is prevented with great certainty even under strong accelerations. The air pressure differences required for reliable adhesion of the paper web between the outside of the paper web and its inside, which covers the openings in the roll shell, are 0.1 to 0.8 bar, depending on the type of paper.
Zweckmässige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.Appropriate embodiments of the invention result from the dependent claims.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen an drei Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen :
- Figur 1 ein schematisch dargestelltes Rollendruckwerk, welches mit zwei Zugwalzeneinheiten nach der Erfindung zum Papierbahntransport im Pilgerschrittbetrieb ausgerüstet ist,
- Figur 2 einen Axialschnitt durch eine erste Ausführungsform einer als Saugwalze ausgebildeten Zugwalze, gemäss der Linie II-II nach Figur 4,
- Figur 3 eine teilweise geschnittene Teilansicht in Richtung des Pfeils III nach Figur 2,
- Figur 4 einen Radialschnitt der Saugwalze gemäss der Linie IV-IV nach Figur 2, in vergrössertem Massstab,
- Figur 5 einen Schnitt durch den Saugwalzenmantel,
- Figur 6 einen Teil der in einer Ebene abgewickelten Oberfläche des Saugwalzenmantels mit der Verteilung der Saugöffnungen,
- Figur 7 einen vergrösserten Schnitt durch den Saugwalzenmantel an der Stelle VII nach Figur 5 zur Veranschaulichung der Form einer Saugöffnung,
Figur 8 schematisch eine zweite Ausführungsform einer Zugwalze,Figur 9 einen Axialschnitt desselben,- Figur 10 schematisch eine dritte Ausführungsform einer Zugwalze und
- Figur 11 einen Axialschnitt derselben.
- FIG. 1 shows a schematically illustrated web printing unit, which is equipped with two draw roller units according to the invention for paper web transport in pilgrim step operation,
- FIG. 2 shows an axial section through a first embodiment of a drawing roller designed as a suction roller, according to line II-II according to FIG. 4,
- FIG. 3 shows a partially sectioned partial view in the direction of arrow III according to FIG. 2,
- FIG. 4 shows a radial section of the suction roll according to line IV-IV according to FIG. 2, on an enlarged scale,
- FIG. 5 shows a section through the suction roll jacket,
- FIG. 6 shows part of the surface of the suction roll shell developed in one plane with the distribution of the suction openings,
- FIG. 7 shows an enlarged section through the suction roll jacket at point VII according to FIG. 5 to illustrate the shape of a suction opening,
- FIG. 8 schematically shows a second embodiment of a pull roller,
- FIG. 9 shows an axial section of the same,
- Figure 10 schematically shows a third embodiment of a pull roller and
- Figure 11 is an axial section of the same.
Zunächst werden an Hand von Figur 1 der allgemeine Aufbau einer Rollendruckmaschine und die im Pilgerschritt arbeitende Transportvorrichtung für die Papierbahn und danach Beispiele von Zugwalzen beschrieben.First, the general structure of a web printing machine and the transport device for the paper web working in the pilgrim step and then examples of draw rollers are described with reference to FIG. 1.
Bei der in Figur 1 dargestellten Rollendruckmaschine, welche von der zu bedruckenden Bahn P im Sinne der Pfeile durchlaufen wird, handelt es sich im betrachteten Beispiel um ein im Schön- und Widerdruck arbeitendes Mehrfarben-Offsetdruckwerk. Dieses Druckwerk hat zwei in einem Gestell 1 nebeneinander gelagerte, sich im Sinne der gekrümmten Pfeile drehende, zusammenwirkende Gummizylinder 2 und 3 mit je drei Sektoren, auf denen je ein Gummituch 2a bzw. 3a gespannt ist. Die Sektoren sind durch Zylindergruben 2b bzw. 3b getrennt, in denen die Mittel zum Spannen der Gummitücher untergebrecht sind. Dieses Offsetdruckwerk ist also ähnlich wie eine Bogendruckmaschine ausgebildet.The web printing machine shown in FIG. 1, which is traversed by the web P to be printed in the direction of the arrows, is in the example under consideration a multicolor offset printing unit working in perfecting. This printing unit has two interacting rubber cylinders 2 and 3, which are mounted next to one another in a frame 1 and rotate in the direction of the curved arrows, each with three sectors, on each of which a
Jeder Gummizylinder 2 und 3 arbeitet mit je vier, im Gestell 1 gelagerten Plattenzylindern 4 bzw. 5 zusammen, welche Offsetdruckplatten tragen und in unterschiedlichen Farben von entsprechenden Farbwerken 6 bzw. 7 eingefärbt werden. Im betrachteten Beispiel weist das oberste Farbwerk auf jeder Seite einen einfachen Farbkasten auf, während die übrigen drei Farbwerke auf jeder Seite mit einem Doppelfarbkasten ausgerüstet sind. Wie die in Figur 1 angedeuteten, jedem Farbwerk zugeordneten Feuchtwerke zeigen, handelt es sich im betrachteten Beispiel um eine Nassoffsetdruckmaschine, die alternativ auch als indirekte Hochdruckmaschine oder in Kombination beider Verfahren betrieben werden kann. Alle Farbwerke 6 auf der einen Seite sind in einem abfahrbaren Farbwerkgestell 8 und alle Farbwerke 7 auf der andern Seite in einem abfahrbaren Farbwerkgestell 9 angeordnet. Ausserdem sind am Umfang der Gummizylinder 2 und 3 automatische Gummituchwascheinrichtungen 10 und 11 installiert, die beim Druckbetrieb der Maschine von den Gummizylindern abgerückt sind. Oberhalb der Gummizylinder 2 und 3 ist eine Trocknungseinrichtung 12, 13 installiert, die mit UV-Strahlung arbeitet und durch welche die frisch bedruckte Bahn hindurchläuft.Each blanket cylinder 2 and 3 works with four plate cylinders 4 and 5, which are mounted in the frame 1 and which carry offset printing plates and are colored in different colors by corresponding inking units 6 and 7, respectively. In the example considered, the top inking unit has a single ink fountain on each side, while the remaining three inking units are equipped with a double ink fountain on each side. As the dampening units assigned to each inking unit indicated in FIG. 1 show, the example considered is a wet offset printing press, which can alternatively also be operated as an indirect printing press or in a combination of both processes. All inking units 6 on one side are arranged in a removable
Im folgenden wird die Transportvorrichtung, die zusammen mit dem Druckwerk in einem gemeinsamen Hauptgestell 14 untergebracht ist, beschrieben.The transport device which is accommodated together with the printing unit in a common
Die Bahn P wird von einer nicht dargestellten Vorratstrommel abgewickelt und gelangt über eine Bahnzuführungseinrichtung 15 und eine Wendestange 16 in eine erste Zugwalzenanordnung 17, bestehend aus einer Zugwalze 17a, die von der Bahn umschlungen wird, und einer Anpresswalze 17b, welche die Bahn gegen die Zugwalze drückt. Diese Zugwalzenanordnung 17 sowie die später erwähnte zugwalzenanordnung 23 werden gleichförmig angetrieben. Die Bahn P gelangt dann, von Umlenkwalzen 24 geführt, über eine Vorrichtung 18 zum seitlichen Ausrichten der Bahn in einen ersten Papierbahnspeicher 19, der im betrachteten Beispiel mit einer Vakuumkammer arbeitet. Ein derartiger Papierbahnspeicher ist bekannt und wird derart gesteuert, dass die Papierbahn P zwischen der Zugwalzenanordnung 17 und dem Eingang des Papierbahnspeichers 19 mit vorbestimmter Kraft straff gespannt und die Spannung dieses Abschnitts der Bahn auf einem vorgebbaren Wert konstant gehalten wird.The web P is unwound from a storage drum, not shown, and passes via a web feed device 15 and a turning
Am Ausgang des Papierbahnspeichers 19 durchläuft die Bahn eine Zugwalzeneinheit 20, welche zum Vorwärts- und Rückwärtsbewegen der Bahn individuell intermittierend gesteuert wird. Diese Zugwalzeneinheit 20 hat nur eine einzige, als Saugwalze ausgebildete und als Zugwalze 20b fungierende Walze, deren Aufbau später beschrieben wird und welche durch einen individuellen geregelten Antrieb 20a, in Form eines elektronisch gesteuerten Motors, gesteuert wird. Die aus dem Papierbahnspeicher 19 austretende Bahn umschlingt diese Zugwalze 20b von unten um ungefähr 180° und verläuft dann, von einer Umlenkwalze geführt, durch den von den beiden Gummizylindern 2 und 3 gebildeten Druckspalt, anschliessend durch die Trocknungsvorrichtung 12, 13 und umschlingt dann von oben eine zu einer zweiten Zugwalzeneinheit 21 gehörende Zugwalze 21b wiederum um ungefähr 180°. Diese in einem Gestellteil 14a über dem Hauptgestell 14 installierte Zugwalzeneinheit 21 ist wie die Zugwalzeneinheit 20 aufgebaut, intermittierend zum Vorwärts- und Rückwärtsbewegen der Bahn steuerbar und wird wiederum von einem individuell geregelten Antrieb 21a, in Form eines elektronisch gesteuerten Motors, bewegt. Nach der Zugwalzeneinheit 21 durchquert die Bahn einen zweiten Papierbahnspeicher 22, der genauso aufgebaut und steuerbar ist wie der Papierbahnspeicher 19, und wird anschliessend über mehrere Umlenkwalzen 24 und eine weitere Zugwalzenanordnung 23 geführt, die genauso wie die Zugwalzenanordnung 17 aufgebaut ist und eine gleichförmig gesteuerte Zugwalze 23a und eine die Bahn gegen diese drückende Anpresswalze 23b aufweist. Am Ausgang 25 verlässt die Bahn das Druckwerk und wird weiteren Verarbeitungsstationen, z.B. einem weiteren Druckwerk und dann den Schneidestationen, zugeführt.At the exit of the paper web storage 19, the web passes through a
Die beschriebene Transportvorrichtung ist also derart ausgebildet, dass die Papierbahn von ihrer Vorratstrommel bis zum ersten Papierbahnspeicher 19 sowie hinter dem zweiten Papierbahnspeicher 22 kontinuierlich bewegt wird, während der den Druckspalt des Druckwerkes passierende Abschnitt der Bahn zwischen den Papierbahnspeichern im sogenannten Pilgerschrittbetrieb in geregelter Weise hin- und herbewegt wird. Er sei kurz erläutert :The transport device described is thus designed such that the paper web is continuously moved from its supply drum to the first paper web store 19 and behind the second
Solange die Gummitücher 2a und 3a der Gummizylinder 2 und 3 auf die Bahn P einwirken und diese bei der Bedruckung einklemmen, wird die Bahn von den beiden rotierenden Gummizylindern 2 und 3 und den Zugwalzeneinheiten 20 und 21 mit Druckspalt-Geschwindigkeit transportiert. Jedesmal jedoch, wenn zwei Zylindergruben 2b und 3b einander gegenüberliegen und für eine entsprechend kurze Zeitspanne die Bahn freigeben, übernehmen die Zugwalzeneinheiten 20 und 21 dann allein den weiteren Transport der Bahn. Während dieser kurzen Phase wird die Papierbahn zwischen den beiden Gummizylindern 2 und 3 in Sekundenbruchteilen von der normalen Druckspaltgeschwindigkeit bis zum Stillstand abgebremst, dann in Rückwärtsrichtung beschleunigt, danach wiederum bis zum Stillstand abgebremst und schliesslich in Vorwärtsrichtung bis auf die Druckspaltgeschwindigkeit beschleunigt, woraufhin der weitere Transport wieder durch die beiden Gummizylinder 2 und 3 erfolgt, wenn die den erwähnten Zylindergruben folgenden Gummitücher der beiden Gummizylinder erneut beidseitig die Bahn für die folgende Bedruckung einklemmen. Dieser Pilgerschrittbetrieb wird so gesteuert, dass die auf die Papierbahn nacheinander übertragenen Druckbilder zwecks Einsparung von Papier im vorgegebenen engen Abstand aufeinanderfolgen, und erlaubt es in bekannter Weise, das Druckformat zu ändern, z.B. zwischen den in Transportrichtung gemessenen Rapportlängen 605 mm und 685 mm, ohne die Zylinder auswechseln zu müssen. Es genügt, die Längen, um welche die Bahn während des Pilgerschrittbetriebs relativ zum Umfang der bewegten Gummizylinder 2 und 3 zurück- und vorbewegt wird, in geeigneter Weise abzustimmen und die Regelung der Antriebe 20a und 21a entsprechend zu programmieren.As long as the
Die Zugwalzeneinheiten 20, 21 dienen gleichzeitig zur Registerkorrektur, indem ihre Regelung als Funktion abgelesener Registermarken oder Druckmarken erfolgt, und zur Drucklängenkorrektur, indem während des Pilgerschrittbetriebs zwischen den Zugwalzen 20b und 21b eine entsprechende Papierbahndehnung durch Regelung der Bahnspannung eingestellt und aufrechterhalten wird, die die Drucklänge bestimmt.The
Die Figuren 2 bis 7 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der als Saugwalze ausgebildeten Zugwalze 20b, 21b einer Zugwalzeneinheit 20, 21. Nach Figur 2 besteht der drehende Teil dieser Saugwalze aus einem Walzenmantel 61, der aus einem leichten carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK), nämlich aus mit Kunststoff imprägnierten Kohlenstoffasern, hergestellt ist und daher eine verhältnismässig geringe rotative Trägheit hat. Da die Saugwalze beim Pilgerschrittbetrieb rhythmisch in Bruchteilen von Sekunden wiederholt stark abgebremst und beschleunigt werden muss, ist ein möglichst geringes Trägheitsmoment des drehenden Teils wünschenswert. In Figur 5 ist der Walzenmantel 61 als Einzelteil dargestellt, er hat im typischen Falle eine axiale Gesamtlänge von ungefähr 100 cm und einen Durchmesser von ungefähr 15 cm. Die Darstellungen nach Figur 2 und 5 zeigen, wie die Unterbrechungen andeuten, die Saugwalze axial verkürzt.FIGS. 2 to 7 show a preferred embodiment of the
Am einen Ende ist am Walzenmantel 61 ein äusserer Ringf lansch 61a angeformt, und das andere Ende ist unter Bildung eines Anschlussflanschs 61b konisch verjüngt. Auf seinem Umfang ist der Walzenmantel 61 mit einer Vielzahl von Saugöffnungen 62 versehen, deren Verteilung später noch erläutert wird. Am Ringflansch 61a ist mittels Schrauben 64 ein Flanschteil 63, vorzugsweise aus Leichtmetall, befestigt.An
Der Walzenmantel 61 ist um einen festen, hohlen Walzenkern 65, vorzugsweise aus Metall, drehbar. An dem dem Anschlussflansch 61b des Walzenmantels 61 zugewandten Ende ist am Walzenkern 65 ein metallischer Lagerzapfen 66 befestigt, dessen Basis das Innere des Walzenkerns 65 dicht verschliesst. Am Umfang des Walzenkerns 65 sind in einem bestimmten Winkelabstand voneinander, im betrachteten Beispiel im Winkelabstand von 180°, zwei radiale, vorzugsweise aus Metall bestehende Trennwände 69 befestigt, die zwischen sich eine Saugkammer 72 einschliessen, wie insbesondere in Figur 4 gezeigt. An beiden axialen Seiten der Trennwände 69 sind auf dem Umfang des Walzenkerns 65 Ringwände 67 und 68 befestigt, die vorzugsweise ebenfalls aus Metall bestehen und welche die Saugkammer 72 an ihren axialen Seiten verschliessen. Die Ringwand 68 an dem dem Flanschteil 63 zugewandten Ende des Walzenkerns 65 ist axial durch einen herausragenden Stutzen 68b verlängert, der zur Befestigung des stationären Teils der Saugwalze am Maschinengestell und zum Anschluss an eine Unterdruckquelle dient. Innerhalb der Saugkammer 72 ist die Umfangswand des Walzenkerns 65 mit verhältnismässig grossen Durchlassöffnungen 70 versehen. Alle am Walzenkern 65 befestigten Teile 66, 67, 68, 69 sind im betrachteten Beispeil angeschweisst.The
Wie in Figur 2 gezeigt, ist der Walzenmantel 61 an seinem einen Ende mit seinem Flanschteil 63 mittels eines im betrachteten Beispiel als Kugellager ausgebildeten Lagers 71′ auf dem Stutzen 68b und an seinem anderen Ende mit seinem Anschlussflansch 61b mittels eines ebenfalls als Kugellager ausgebildeten Lagers 71 auf dem Lagerzapfen 66 des Walzenkerns 65 drehbar gelagert. Dabei ist die Anordnung so getroffen, dass die Spalte zwischen dem Innenumfang des Walzenmantels 61 und den radial äusseren Enden der Trennwände 69 sowie dem Aussenumfang der Ringwände 67 und 68 wenigstens näherungsweise gegen einen Luftdurchtritt abgedichtet sind. Das erfolgt im betrachteten Beispiel durch ein geeignetes Dichtungsmaterial 73, welches in achsenparallel verlaufende Vertiefungen 69a der radial äusseren Enden der Trennwände 69 und in ringförmige Vertiefungen 67a und 68a (Figur 3) auf dem Umfang der Ringwände 67 und 68 eingelegt ist. Bei diesem Dichtungsmaterial 73 kann es sich insbesondere beispielsweise um eine selbstklebende Bürste handeln. Die Anordnung kann jedoch auch so getroffen sein, dass zwischen dem Innenumfang des Walzenmantels 61 und den Trennwänden 69 sowie den Ringwänden 67 und 68 nur ein ganz geringer Spalt, ohne Einfügung irgendwelchen besonderen Dichtungsmaterials, vorgesehen ist. Derart schmale Spalte bieten einem Luftdurchtritt einen so hohen Widerstand, dass diese Spalte hinreichend dicht sind, um den erforderlichen Unterdruck innerhalb der Saugkammer 72 aufrechtzuerhalten.As shown in Figure 2, the
Im montierten Zustand ist der Stutzen 68b ständig an eine Unterdruckquelle angeschlossen, so dass im Innern des Walzenkerns 65, vermittels der Oeffnungen 70, in der Saugkammer 72 und folglich an den jeweils in diese Saugkammer 72 mündenden Saugöffnungen 62 ein hinreichend starker Unterdruck aufrechterhalten wird, durch welchen die Papierbahn, welche die Saugwalze im Bereich der Saugkammer 72 um 180° umschlingt, gegen den Aussenumfang des Walzenmantels 61 gedrückt, das heisst durch starke Ansaugung gehalten wird. Der Druck im Walzeninneren sollte je nach Papierart zwischen 0,9 und 0,2 bar betragen. Durch eine geeignete Oberflächenbehandlung des Walzenmantels 61, dessen Oberfläche vorzugsweise plasmabeschichtet ist,z.B. mit Nickel oder einem anderen Metall, wird diese Oberfläche schlagfest und abriebfest und mit einer gewissen Rauhigkeit versehen; dadurch wird erreicht, dass selbst bei den im Pilgerschrittbetrieb auftretenden hohen Beschleunigungen der Saugwalze kein Schlupf zwischen dieser und der Papierbahn stattfindet, welche daher alle Bewegungen der Saugwalze mitmacht.In the assembled state, the connecting
Um eine leichte und einwandfreie Ablösung der Papierbahn von der Saugwalze am Ende der Umschlingung, das heisst also am Ende der Saugkammer 72, zu erreichen, sind die Saugöffnungen 62 in einer bestimmten, in Figur 6 gezeigten Weise verteilt. In der Darstellung nach Figur 6, welche einen Teil des in einer Ebene abgewickelten Walzenmantels 61 zeigt, sind die Saugöffnungen 62 in parallel zueinander liegenden Zick-Zack-Linien angeordnet, das heisst auf dem Walzenmantel 61 jeweils längs Schraubenlinienabschnitten, die in Zickzackform verlaufen. Auf diese Weise sind benachbarte Saugöffnungen 62 jeweils winkelmässig und parallel zur Achsenrichtung versetzt zueinander angeordnet, wobei im betrachteten Beispiel die winkelmässige Versetzung jeweils 6° beträgt. In Umfangsrichtung gesehen sind aufeinanderfolgende Saugöffnungen um einen Winkel von 30° voneinander entfernt, und der Abstand benachbarter Saugöffnungen längs einer Mantellinie, also parallel zur Achse, beträgt im betrachteten Beispiel etwa 5 cm. Dadurch wird einerseits am Ende der Umschlingung eine sukzessive Abschaltung des Unterdrucks erreicht, so dass sich die Bahn problemlos von der Saugwalze löst, und andererseits ist eine gute Haftung der Bahn auf der Saugwalze im gesamten Umschlingungsbereich gewährleistet. Die Gestalt der Saugöffnungen 62 ist in der vergrösserten Darstellung nach Figur 7 gezeigt, wonach der innere Bereich dieser Saugöffnung aus einer zylindrischen Bohrung und der äussere Bereich aus einer konischen Erweiterung besteht.In order to achieve an easy and flawless detachment of the paper web from the suction roll at the end of the wrapping, that is to say at the end of the
Eine vollkommene Auswuchtung des Walzenmantels 61 wird zweckmässigerweise durch Anbringen entsprechend angeordneter und bemessener Bohrungen 74 in der konischen Wand des Anschlussflanschs 61b (Figur 2 und 5) und gegebenenfalls im Ringflansch 61a zwischen den zum Durchtritt für die Schrauben 64 dienenden Oeffnungen erreicht. Falls solche Bohrungen nicht ausreichen, können zur Erzielung einer vollkommenen Auswuchtung auf der Gegenseite auch kleine Stifte eingeklebt werden.A perfect balancing of the
Der Walzenmantel 61 wird mit seinem angeformten Anschlussflansch 61b direkt auf die Welle des Antriebsmotors aufgepresst.The
Die Figuren 8 und 9 zeigen schematisch eine Zugwalze 30, die längs des von der Papierbahn P umschlungenen Umfangsabschnitts mit Druckluft beaufschlagt wird. Die Zugwalze 30 hat einen rotierenden Walzenmantel 31, auf dessen Umfang verteilt Oeffnungen 32 angebracht sind und welcher ähnlich gestaltet und aufgebaut ist wie der Walzenmantel 61 beim ersten Ausführungsbeispiel. Auf der einen Seite bildet der Walzenmantel 31 einen konischen Flansch 33, mit welchem er drehfest auf der Welle 34 des betreffenden Antriebsmotors befestigt ist, welcher zu einem der geregelten Antriebe 20a oder 21a (Figur 1) gehört. Am anderen Ende des Walzenmantels 31, der wiederum vorzugsweise aus einem leichten Kunststoff besteht, ist ein Flanschteil 35 befestigt, welcher drehbar auf einem hohlen Stutzen 36 sitzt, der zur Befestigung der Anordnung am Maschinengestell dient und das Innere des Walzenmantels 31 mit der Aussenluft verbindet. Der Walzenkern der beim ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Zugwalze kann in diesem Falle entfallen.FIGS. 8 and 9 schematically show a
Die Zugwalze 30 taucht mit einem Segment, welches durch den von der Papierbahn P umschlungenen Umfangsabschnitt bestimmt ist, im betrachteten Beispiel mit ihrer oberen Hälfte, in die offene Seite eines sonst geschlossenen Kastens 37 ein,welcher über einen Einlassstutzen 38 an eine durch einen Pfeil angedeutete Druckluftquelle 39 angeschlossen wird. Die Spalte zwischen den die Kastenöffnung begrenzenden Kanten und dem Umfang des Walzenmantels 31 sind nur gerade so gross bemessen, dass die Papierbahn P ungehindert an diesem Kasten 37 vorbeilaufen kann, jedoch der innerhalb des Kastens herrschende Ueberdruck nur unwesentlich durch diese Spalte entweicht. Durch die beschriebene Anordnung wird auf der Aussenseite der Papierbahn P im Bereich des Kastens 37 ein Ueberdruck erzeugt, der je nach Art und Qualität des Papiers zwischen 1,1 und 1,8 bar liegen sollte, während im Innern der Zugwalze 30 normaler Atmosphärendruck herrscht. Dieser Luftdruckunterschied reicht aus, um die Papierbahn auch bei starken Beschleunigungen der Zugwalze rutschfest auf dieser zu halten.The
Die Figuren 10 und 11 zeigen schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel einer Zugwalze nach der Erfindung, bei welcher Saugeffekt und äusserer Ueberdruck zum Anpressen der Papierbahn an die Zugwalze kombiniert sind. Im betrachteten Beispiel ist diese Zugwalze 30′ als Saugwalze und genauso ausgebildet wie im ersten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2 bis 7. Der mit Oeffnungen 62′ versehene Walzenmantel 61′ sitzt also mit seinem am einen Ende vorgesehenen, sich konisch verjüngenden Anschlussflansch 61b′ drehfest auf der Welle 34 des betreffenden Antriebsmotors des Antriebs 20a oder 21a und ist am anderen Ende mit seinem Flanschteil 63′ drehbar auf dem hohlen axialen Stutzen 68b′ gelagert, der wiederum zur Befestigung und gleichzeitig zum Anschluss an eine durch einen Pfeil angedeutete Saugluftquelle 40 dient. Im Innern der Zugwalze 30′ ist, wie beim ersten Ausführungsbeispiel nach Figur 4, eine Saugkammer 72′ gebildet, die mit dem hohlen Stutzen 68b′ in Verbindung steht. Ausserdem ist, wie beim zweiten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 8 und 9, ein äusserer Kasten 37 vorgesehen, über den gleichzeitig der Umfangsabschnitt des Walzenmantels 61′, welcher der inneren Saugwirkung unterliegt, von aussen mit Druckluft beaufschlagt wird. Der auf diese Weise erzielte kombinierte Saugluft- und Drucklufteffekt gewährleistet eine besonders gute Haftung der Papierbahn auf der Zugwalze.FIGS. 10 and 11 schematically show a third exemplary embodiment of a pull roller according to the invention, in which suction effect and external overpressure are combined for pressing the paper web against the pull roller. In the example under consideration, this pulling roller 30 'is designed as a suction roller and is constructed in exactly the same way as in the first exemplary embodiment according to FIGS. 2 to 7. The roller shell 61' provided with openings 62 'is thus seated in a rotationally fixed manner with its conically
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt hinsichtlich der Ausbildung der Zugwalze mannigfache Varianten zu. So kann beispielsweise beim zweiten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 8 und 9 gegebenenfalls auf die Löcher im Walzenmantel verzichtet werden. Auch lässt sich natürlich die Zugwalze in anderen Druckwerken mit kontinuierlichem Papierbahntransport oder mit Papierbahntransport im Pilgerschrittbetrieb, insbesondere in Stichtiefdruckwerken, anwenden. Der von der Papierbahn umschlungene Umfangsabschnitt der Zugwalze kann allgemein zwischen 90° und näherungsweise 180° betragen.The invention is not limited to the exemplary embodiments described, but rather allows for numerous variants with regard to the design of the pull roller. For example, in the second exemplary embodiment according to FIGS. 8 and 9, the holes in the roll shell can be dispensed with. The draw roller can of course also be used in other printing units with continuous paper web transport or with paper web transport in pilgrim step operation, especially in intaglio printing units. The circumferential section of the draw roller wrapped around by the paper web can generally be between 90 ° and approximately 180 °.
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