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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Tragen eines Bedruckstoffbogens auf einem Luftpolster.
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In
DE 42 09 067 A1 ist eine Bogenleiteinrichtung beschrieben, in deren Leitfläche Düsen jeweils so angeordnet sind, dass ihr Blasstrahl die vorgeordnete Düse hinterbläst.
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In
DE 28 02 610 A1 ist ein Blaskasten beschrieben, in dessen den Bogen zugekehrter Begrenzungswand Blasöffnungen mit divergierenden Blasrichtungen in Reihe angeordnet sind.
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In
DE 195 45 799 C1 ist ein Bogenführungszylinder beschrieben, dessen Trommelkappe mit Schlitzdüsen versehen ist.
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In
DE 10 2006 012 505 A1 ist eine Leiteinrichtung für Bogenmaterial beschrieben, bei der außerhalb des Maximalformates Schottdüsen in der Leitfläche angeordnet sind.
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In
DE 196 07 397 A1 und
EP 0 695 707 B1 ist eine Vorrichtung mit relativ zur Bogenlaufrichtung quer blasenden Blasdüsen beschrieben. Die seitlich blasenden Düsen sind in der Lage, den Bogen auf einem bestimmten Abstand zur Düsenfläche zu halten, da die Blasluftströmungen der Blasdüsen auf den Bogen eine anziehende Kraft ausüben, wenn sich der Bogen aus seiner Gleichgewichtslage von der Düsenfläche weg bewegt, und auf den Bogen eine abstoßende Kraft ausüben, wenn sich der Bogen der Düsenfläche nähert. In der Praxis sind äußere Störkräfte unvermeidlich, die auf den getragenen Bogen wirken und letzteren dadurch wellenförmig verformen. Überschreitet eine Amplitude der Bogenwellen ein bestimmtes Maß, dann kommt der Bogen im Bereich der Wellentäler mit der Düsenfläche in einen unerwünschten Kontakt, der die Gefahr des Abschmierens in sich birgt.
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Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum mit Sicherheit berührungslosen und abschmierfreien Tragen eines gewellten Bedruckstoffbogens anzugeben.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst.
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Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass als die Drosseldüsen Labyrinthdrosseldüsen verwendet werden, deren Luftdrosseln Lochplattenlabyrinthe sind.
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Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Drosseldüsen als Lochplattenlabyrinth-Drosseldüsen ausgebildet.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung weisen die Drosseldüsen jeweils eine Düsenöffnung mit einem Abmaß auf und weisen die Drosseldüsen in Bogenlaufrichtung gesehen von Drosseldüsen zu benachbarter Drosseldüse einen Mittenabstand auf, welcher relativ zu dem Abmaß in folgender Maßrelation steht: Der Mittenabstand ist größer als das 0,25-fache des Abmaßes und ist kleiner als das 5-fache des Abmaßes.
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Bei einer weiteren Weiterbildung sind die Blasdüsen mit einem zwischen 0,01 Millibar und 20 Millibar liegenden Druck blasluftbeaufschlagt.
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Bei einer weiteren Weiterbildung sind die Drosseldüsen mit einem zwischen 5 Millibar und 200 Millibar liegenden Druck blasluftbeaufschlagt.
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Bei einer weiteren Weiterbildung sind die Drosseldüsen mit einem wertmäßig anderen Druck als die Blasdüsen blasluftbeaufschlagt.
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Bei einer weiteren Weiterbildung sind die Drosseldüsen in Pfeilformationen angeordnet.
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Zur Erfindung gehört auch eine Druckmaschine, die mit der erfindungsgemäßen oder einer der Weiterbildungen entsprechend ausgebildeten Vorrichtung ausgestattet ist. Dabei kann die die Drosseldüsen und die Blasdüsen umfassende Düsenfläche die Umfangsoberfläche einer Bogentransporttrommel der Druckmaschine sein oder die Leitfläche einer Bogenleiteinrichtung sein, die einer Bogentransporttrommel oder einem Kettenförderer zum Leiten der von der Bogentransporttrommel bzw. dem Kettenförderer transportierten Bedruckstoffbogen beigeordnet ist.
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Weitere funktionell und konstruktiv vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele und der dazugehörigen Zeichnung.
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In dieser zeigt:
- 1 eine Bogendruckmaschine für den Schön- und Wiederdruck,
- 2 eine Bogenleiteinrichtung der Bogendruckmaschine aus 1,
- 3 die Luftversorgung der Bogenleiteinrichtung aus 2,
- 4 eine Modifikation der Bogenleiteinrichtung aus 2,
- 5 und 6 die Anordnung von Drosseldüsen innerhalb eines Düsenfeldes der Bogenleiteinrichtung aus 2 oder 4,
- 7 und 8 die Wirkung der Drosseldüsen aus 6 auf Wellentäler des Bedruckstoffbogens und
- 9 und 10 Modifikationen der in 5 dargestellten Düsenfläche.
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In den 1 bis 10 sind einander entsprechende Bauteile und Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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1 zeigt eine Druckmaschine 1 zum Bedrucken von Bogen 2. Die Druckmaschine 1 ist ein Perfektor zum beidseitigen Bedrucken der Bogen 2. Die Druckmaschine 1 umfasst eine Wendeeinrichtung 3 zum Wenden der Bogen 2 und Druckwerke 4 für den Offsetdruck. Zwischen Gegendruckzylindern 5 der Druckwerke 4 sind Trommeln 6 zum Transportieren der Bogen 2 angeordnet.
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Unterhalb der Trommeln 6 sind Leiteinrichtungen 7 zum Leiten der von den Trommeln 6 transportierten Bogen angeordnet. Die Leiteinrichtungen 7 sind im Wesentlichen schalenförmig. Die Leiteinrichtungen 7 der der Wendeeinrichtung 3 in Bogenlaufrichtung folgenden Trommeln 6, welche die Bogen 2 in deren beidseitig bedrucktem Zustand transportieren, sind als Blasluftkästen ausgebildet.
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2 und 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Blasluftkästen aus 1 anhand einer Abwicklung, in der eine konkave Düsenfläche 8 der Leiteinrichtung 7 der Einfachheit halber eben dargestellt ist.
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In 2 ist eine zur Bogenlaufrichtung 9 parallele Symmetrieachse 10 der Düsenfläche 8 angegeben. Fluchtend mit der Symmetrieachse 10 längserstreckt sich ein inneres Düsenfeld 11. Beiderseits des inneren Düsenfeldes 11 sind äußere Düsenfelder 12 angeordnet. Das
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innere Düsenfeld 11 und die äußeren Düsenfelder 12 umfassen jeweils Drosseldüsen. Diese Drosseldüsen sind mit labyrinthartigen Luftdrosseln ausgestattete Blasdüsen, die in der Düsenfläche 8 münden. Die Luftdrosseln können z. B. Lochplattenlabyrinthe sein. In 2 sind die Drosseldüsen durch Schraffur der Düsenfelder 11, 12 lediglich symbolisch angegeben.
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Zwischen dem inneren Düsenfeld 11 und den äußeren Düsenfeldern 12 befindet sich jeweils eine Blasdüsenanordnung. Diese Blasdüsenanordnungen könnten jeweils eine Düsenreihe sein und sind beim gezeigten Ausführungsbeispiel spezielle Schlitzdüsen 13, sogenannte Langschlitzdüsen. Die Schlitzdüsen 13 erstrecken sich jeweils parallel zur Bogenlaufrichtung 9 und über eine Vielzahl der Drosseldüsen hinweg. Im Wesentlichen erstreckt sich jede Schlitzdüse 13 über die gesamte Länge der Düsenfläche 8. Die Schlitzdüsen 13 geben jeweils eine Blasluftströmung 14 ab, die unter einen rechten Winkel quer zur Bogenlaufrichtung 9 gerichtet ist. Die Blasluftströmungen 14 können auch unter einem nicht-rechten Winkel in Querrichtung abgestrahlt werden. Auf jeden Fall ist die eine Blasluftströmung 14 zu der einen Seitenkante des pneumatisch geleiteten Bogens hin gerichtet und die andere Blasluftströmung 14 zu der anderen Seitenkante hin. Die Blasluftströmungen 14 legen sich an die Düsenfläche 8 eng an und streichen dabei über die äußeren Düsenfelder 12 hinweg. In 2 ist jede Blasluftströmung 14 mit mehreren Pfeilen symbolisch dargestellt. Würden die Blasluftdüsenanordnungen in alternative Ausbildung anstatt aus den Schlitzdüsen 13 aus jeweils einer Düsenreihe mit Blasdüsen bestehen, dann wären deren Blasluftströmungen genauso ausgerichtet wie die der dargestellten Schlitzdüsen 13.
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3 zeigt, dass die Düsenfläche 8, die aus einem oder mehreren Blechen bestehen kann, eine innere Luftkammer 15 des inneren Düsenfeldes 11, äußere Luftkammern 16 der äußeren Düsenfelder 12 und zwischengeordnete Luftkammern 17 der Schlitzdüsen 13 (oder der alternativen Düsenreihen) bedeckt. In den äußeren Luftkammern 16 und der inneren Luftkammer 15 herrscht ein zwischen 5 Millibar und 200 Millibar, vorzugsweise zwischen 10 Millibar und 90 Millibar liegender Druck pDD, der von einem an diese Luftkammern 15, 16 angeschlossenen, ersten Lüfter 18 erzeugt wird und der an den Drosseldüsen anliegt. In den zwischengeordneten Luftkammern 17 herrscht ein zwischen 0,01 Millibar und 20 Millibar, vorzugsweise zwischen 0,1 Millibar und 7 Millibar liegender Druck pSD, der von einem an diese Luftkammern 17 angeschlossenen, zweiten Lüfter 19 erzeugt wird und der an den Schlitzdüsen 13 (oder den alternativen Düsenreihen) anliegt. Der die Düsenfelder 11, 12 mit den Drosseldüsen beaufschlagende Druck pDD ist also mehrfach größer als der die zwischen den Düsenfeldern 11, 12 liegenden Blasdüsenanordnungen (Schlitzdüsen 13 oder alternative Düsenreihen) beaufschlagende Druck PSD.
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In bestimmten Anwendungsfällen kann auf das Vorhandensein des inneren Düsenfeldes 11 und der inneren Luftkammer 15 verzichtet werden. In diesen Fällen können die beiden zwischengeordneten Luftkammern 17 zu einer einzigen zwischengeordneten Luftkammer zusammengefasst sein. Unabhängig davon, ob die zwischengeordneten Luftkammern 17 zusammengefasst sind oder nicht, liegen die zwischengeordneten Luftkammern 17 oder liegt die einzige zwischengeordnete Luftkammer außerhalb des Bereiches der äußeren Düsenfelder 12.
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4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Blasluftkästen in 1 anhand einer Abwicklung der Düsenfläche 8. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwischen den beiden äußeren Düsenfeldern 12 zwei innere Düsenfelder 11 angeordnet. Die inneren und äußeren Düsenfelder 11, 12 sind mit Drosseldüsen versehen, die Blasluft ausstoßen. Solche Drosseldüsen sind auch in einem vorderen Düsenfeld 20 und in einem hinteren Düsenfeld 21 vorgesehen, die sich quer zur Bogenlaufrichtung 9 erstreckende Randstreifen der Düsenfläche 8 bilden, und sind in Zinken 22 der kammförmigen Ränder der Leiteinrichtung 7 angeordnet. Zwischen den beiden inneren Düsenfeldern 11 sind bezüglich der Düsenfläche 8 im Wesentlichen senkrecht strahlende und als sogenannte Impulsdüsen 23 ausgebildete Blasdüsen angeordnet. Die Impulsdüsen 23 sind in einer oder vorzugsweise mehreren Reihen angeordnet. Zwischen dem einen inneren Düsenfeld 11 und dem nächstliegenden äußeren Düsenfeld 12 sind als sogenannte Venturi-Düsen ausgebildete Blasdüsen in einer ersten Düsenreihe 24 angeordnet. Zwischen dem anderen inneren Düsenfeld 11 und dem nächstliegenden äußeren Düsenfeld 12 sind ebenfalls als sogenannte Venturi-Düsen ausgebildete Blasdüsen in einer zweiten Düsenreihe 25 angeordnet. Eine dritte Düsenreihe 26 und eine vierte Düsenreihe 27 mit solchen als Venturi-Düsen ausgebildeten Blasdüsen sind in die äußeren Düsenfelder 12 integriert, d. h. die Venturi-Düsen dieser Düsenreihen 26, 27 befinden sich zwischen den Drosseldüsen besagter Düsenfelder 12. Die Venturi-Düsen, welche innerhalb der äußeren Düsenfelder 12 angeordnet sind, sind von den Drosseldüsen dieser Düsenfelder 12 verschieden ausgebildete Blasdüsen.
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Die Blasluftströmungen 14 der Blasdüsen der ersten Düsenreihe 24 und der zweiten Düsenreihe 25 sind unter einem rechten oder schrägen Winkel relativ zur Bogenlaufrichtung 9 orientiert - im Prinzip genauso wie die Blasluftströmungen der in 2 dargestellten Schlitzdüsen - und schmiegen sich beim Überstreichen der äußeren Düsenfelder 12 an die Düsenfläche 8 eng an. Die Blasluftströmungen 14 der Blasdüsen der dritten Düsenreihe 26 und der vierten Düsenreihe 27 sind ebenfalls unter einem rechten oder schrägen Winkel bezüglich der Bogenlaufrichtung 9 in Querrichtung orientiert und sie überstreichen Teilbereiche der äußeren Düsenfelder 12.
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5 zeigt die bereits erwähnten Drosseldüsen 28 der Düsenfelder 11, 12. Die Drosseldüsen 28 des jeweiligen Düsenfeldes sind in Pfeilformationen 29 angeordnet, wobei die Spitzen der Pfeilformationen 29 in Bogenlaufrichtung 9 zeigen.
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6 zeigt die Vergrößerung eines Ausschnittes aus 5. Die Drosseldüsen 28 haben jeweils eine Düsenöffnung 30, deren in Bogenlaufrichtung 9 zu messendes Abmaß D 0,5 Millimeter bis 5 Millimeter und vorzugsweise 1 Millimeter bis 3 Millimeter beträgt. Da die Düsenöffnungen 30 kreisrund konturiert sind, ist das Abmaß D ein Durchmesser. Ein von Drosseldüse 28 zu benachbarter Drosseldüse 28 der jeweiligen Pfeilformation 29 in Bogenlaufrichtung 9 zu messender Mittenabstand LT ist derart dimensioniert, dass er in folgendem Verhältnis zum Abmaß D steht: 0,25 D < LT < 5 D, vorzugsweise 0,5 D < LT < 2 D, optimalerweise 0,5 D < LT < D. Der derart bemessene Mittenabstand LT besteht nicht nur zwischen innerhalb der jeweiligen Pfeilformation 29 benachbarten Drosseldüsen 28, sondern auch zwischen der in Bogenlaufrichtung 9 gesehen hinteren Drosseldüse 28 der jeweils vorgeordneten Pfeilformation 29 und der vordersten Drosseldüse 28 der nachgeordneten Pfeilformation 29.
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7 zeigt die vorteilhafte Wirkung der Drosseldüsen 28 anhand eines Vergleichs. Mit Volllinie ist die wellenförmige Verformung des Bogens 2 gezeichnet, welcher der Bogen 2 unterliegen würde, wenn die Drosseldüsen 28 der Düsenfelder 11, 12 (vgl. 2 bis 4) nicht vorhanden wären und der Bogen 2 nur durch die Schlitzdüsen 13 bzw. nur durch die Düsenreihen 24 bis 27 auf einem Luftkissen getragen werden würde. Mit Phantomlinie ist eine sogenannte Gleichgewichts-Schwebehöhe 31 des Bogens 2 eingezeichnet, die maßlich auf die Düsenfläche 8 bezogen ist. In dieser Gleichgewichts-Schwebehöhe 31 wird der Bogen 2 von den Schlitzdüsen 13 bzw. Düsenreihen 24 bis 27 gehalten, wenn sich zwischen deren Blaskräften und Sogkräften (aerodynamisches Paradoxon) ein Gleichgewichtszustand eingestellt hat.
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Dabei lassen sich im Wesentlichen sinusförmige Längswellen im Bogen 2 nicht vermeiden, die insbesondere dann auftreten, wenn der Bogen 2 aus dünnem Papier besteht. Falls eine Amplitude 32 der Längswellen größer als die Gleichgewichts-Schwebehöhe 31 ist, besteht die Gefahr, dass die Wellentäler der Längswelle mit der Düsenfläche 8 in Kontakt kommen und dabei die auf die der Düsenfläche 8 zugewandte Bogenrückseite frisch aufgedruckte Druckfarbe abschmiert.
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Dieser Gefahr wird durch die Drosseldüsen 28 begegnet, welche im Wesentlichen nur in ihrem unmittelbaren Nahbereich wirksam sind und deren Fernwirkung vernachlässigbar ist, so dass sie die Gleichgewichts-Schwebehöhe 31 nicht beeinträchtigen. Da sich die Wellentäler im unmittelbaren Nahbereich der Drosseldüsen 28 befinden, heben letztere die Wellentäler von der Düsenfläche 8 ab. Die Drosseldüsen 8 üben also mittels ihrer Blasluft eine lokal begrenzte Wirkung auf den Bogen 2 aus, nämlich nur auf besagte Wellentäler. Das durch die Drosseldüsen 8 erfolgende gezielte Anheben der Wellentäler ist in der 7 mit Pfeilen P symbolisch dargestellt. Durch besagtes Anheben wird der Bogen 2 in Längsrichtung etwas gestrafft und in eine Form gezwungen, die in 7 mit unterbrochener Linie dargestellt ist.
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Um die Relativlage zwischen den Drosseldüsen 28 und den Wellentälern zu verdeutlichen, ist in 8 der Bogen 2 nicht in seiner tatsächlichen, zur Düsenfläche 8 parallelen Lage dargestellt, sondern in einer imaginären, zur Düsenfläche 18 senkrechten Lage. Imaginäre Balken B dienen dazu, jene begrenzte Wirkbereiche der Düsenfläche 8 zu markieren, in denen die Drosseldüsen 28 die Wellentäler des Bogens 2 anheben. Die Balken B und die Pfeile P (vgl. 7) sind im Prinzip identisch. 8 verdeutlicht, dass die Drosseldüsen 28 bezüglich ihres Mittenabstandes LT (vgl. 6) so eng beieinander platziert sind, dass jedes Wellental von mindestens zwei Drosseldüsen 28 des jeweiligen Schenkels der jeweiligen Pfeilformation 29 pneumatisch abgestützt wird. Da jede Pfeilformation 29 zwei Schenkel hat, wird jedes Wellental von mindestens vier Drosseldüsen 28 der jeweiligen Pfeilformation 29 auf Abstand zur Düsenfläche 8 gehalten.
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9 zeigt am Beispiel der Düsenfläche 8 des inneren Düsenfeldes 11 aus 2, dass beidseitig neben diesem Düsenfeld 11 schlitzförmige Öffnungen 3 in die Düsenfläche 8 eingebracht sind, durch welche Öffnungen 33 hindurch die von den Drosseldüsen 28 des Düsenfeldes 11 ausgestoßene Luft abströmen kann oder abgesaugt wird. Die schlitzförmigen Öffnungen 33 längserstrecken sich parallel zur Bogenlaufrichtung 9.
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10 zeigt eine Modifikation, bei welcher die schlitzförmigen Öffnungen 33 aus 9 durch funktionsgleiche Reihen von Öffnungen 33 ersetzt sind.
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Den in den 9 und 10 dargestellten Öffnungen 33 entsprechende Öffnungen zum Abströmen oder Absaugen der von den Drosseldüsen ausgestoßenen Luft können auch den inneren Düsenfeldern 11 aus 4 und den äußeren Düsenfeldern 12 aus den 2 und 4 beigeordnet sein. Die Öffnungen 33 sind in den 2 bis 4 aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit nicht mit dargestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckmaschine
- 2
- Bogen
- 3
- Wendeeinrichtung
- 4
- Druckwerk
- 5
- Gegendruckzylinder
- 6
- Trommel
- 7
- Leiteinrichtung
- 8
- Düsenfläche
- 9
- Bogenlaufrichtung
- 10
- Symmetrieachse
- 11
- inneres Düsenfeld
- 12
- äußeres Düsenfeld
- 13
- Schlitzdüse
- 14
- Blasluftströmung
- 15
- innere Luftkammer
- 16
- äußere Luftkammer
- 17
- zwischengeordnete Luftkammer
- 18
- erster Lüfter
- 19
- zweiter Lüfter
- 20
- vorderes Düsenfeld
- 21
- hinteres Düsenfeld
- 22
- Zinken
- 23
- Impulsdüse
- 24
- erste Düsenreihe
- 25
- zweite Düsenreihe
- 26
- dritte Düsenreihe
- 27
- vierte Düsenreihe
- 28
- Drosseldüse
- 29
- Pfeilformation
- 30
- Düsenöffnung
- 31
- Gleichgewichtsschwebehöhe
- 32
- Amplitude
- 33
- Öffnung
- B
- Balken
- D
- Abmaß
- LT
- Mittenabstand
- P
- Pfeil
- pDD
- Druck
- pSD
- Druck