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Blattführungsvorrichtung für eine Rotationsdruckmaschine Die Erfindung
betrifft eine Blattführungsvorrichtung für eine Rotationsdruckmaschine.
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In Rotationsdruckmaschinen sind in der Regel elektrostatische Blattniederhaltevorrichtungen
eingebaut, um ein Blatt eng an den Druckzylinder anzulegen, wenn es in eine Druckstelle
gefördert wird, die durch den Druckzylinder und einen Anpreßzylinder gebildet wird.
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Das Prinzip, Papiere auf rotierenden Walzen durch elektrostatische
Aufladung anzudrücken und zu fördern, ist beispielsweise durch die der deutschen
Patentschrift 817 824 entnehmbare Transportvorrichtung für Wettscheine bekannt.
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Speziell für eine Druckpresse ist aus der USA.-Patentschrift 3 039
388 eine elektrostatische Niederhaltevorrichtung bekannt, die vor dem aus der Anpreßwalze
und der Druckwalze gebildeten Druckspalt angeordnet ist. Dabei ist ein Draht derart
gehaltert, daß er ungefähr der Krümmung des das zu bedrukkende Papier führenden
Zylinders folgt, so daß alle Teile des Drahtes nahezu den gleichen Abstand von dem
Zylinder haben. Diesen bekannten Blattführungsvorrichtungen haftet der Nachteil
an, daß sie nicht universell in Rotationsdruckmaschinen eingesetzt werden können,
die sowohl leichte als auch relativ schwere Papiere und sonstige Materialien, beispielsweise
Kartonagen, bedrucken. Es ist nämlich in der Praxis schwierig, eine elektrostatische
Niederhalteeinrichtung so einzustellen, daß sie ein leichtes Blatt ohne Faltenbildung
gegen den Druckzylinder drückt. Wenn aber andererseits die elektrostatischen Kräfte
so schwach eingestellt sind, daß ein Verklemmen und eine Faltenbildung verhindert
wird, so können wiederum die schweren Materialien nicht zufriedenstellend festgehalten
werden.
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Es ist weiterhin aus der USA.-Patentschrift 287 957 eine elektrostatische
Niederhaltevorrichtung für Papier bekannt, bei der drei Bürsten um den Umfang eines
Druckzylinders herum angeordnet sind. Dabei weisen die beiden, auf derselben Seite
der Papierbahn liegenden Bürsten stets das gleiche Potential auf, während die dritte,
auf der anderen Seite der Papierbahn liegende Bürste stets ein anderes elektrisches
Potential hat. Mit dieser Vorrichtung ist es also lediglich möglich, die Aufladung
an der Abgabestelle des Bogens aufzuheben oder umzupolen, so daß sich wiederum die
vorstehend genannten Nachteile ergeben, da das Papier entweder nur mit einer bestimmten,
nicht von Fall zu Fall dem Behandlungsgut anpaßbaren Kraft gegen den Zylinder gedrückt
oder diese Anpreßkraft völlig aufgehoben wird.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Blattführungsvorrichtung
mit elektrostatischen Niederhaltern zu schaffen, welche geeignet ist, sowohl leichte
Papiere als auch schwere Materialien wie Karton schlupf- und faltenfrei zu einer
Druckstelle zu fördern.
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Ausgehend von einer Vorrichtung zum Führen der zu bedruckenden Blätter
durch die Druckstelle zwischen zwei Druckwerkzylindern mit zwei elektrostatischen
Niederhaltevorrichtungen gegenüber dem blatttragenden Umfang des einen Druckwerkszylinders
vor der Druckstelle, die ein elektrostatisches Feld zwischen sich und diesem Druckwerkszylinder
erzeugen, wobei die in Laufrichtung des Blattes gesehen erste Niederhaltevorrichtung
mit einer Quelle für hohe Gleichspannung verbunden ist, die das Blatt elektrostatisch
auflädt, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die zweite Niederhaltevorrichtung
zwischen der ersten Niederhaltevorrichtung und der zwischen den beiden Druckwerkszylindern
gebildeten Druckstelle angeordnet und zwischen die zweite Niederhaltevorrichtung
und dem blatttragenden Druckwerkszylinder eine elektrische Spannung derart gelegt
ist, daß ihr elektrisches Feld die Anziehungskraft des aufgeladenen Blattes gegen
den Zylinder periodisch schwächt. Das Blatt wird somit an der ersten Niederhaltevorrichtung
elektrostatisch aufgeladen und gegen den Druckwerkszylinder gedrückt, und diese
Aufladung und damit der Anpreßdruck
wird unter dem Einfluß der
zweiten Niederhaltevorrichtung im Bereich vor dem Druckspalt periodisch abgeschwächt.
Durch diese periodische Abschwächung der Anziehungskraft des vorher aufgeladenen
Bogens bei dessen Annäherung an den Walzenspalt gelingt es, sowohl relativ leichte
als auch spezifisch schwere und weniger biegsame Materialien auf dem Druckwerkszylinder
sicher und ohne Faltenbildung festzuhalten.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung kann vorteilhaft dahingehend ausgestaltet
werden, daß die an die zweite Niederhaltevorrichtung angelegte Spannung eine Wechselspannung
ist. Dadurch kann der Anpreßdruck des dem Druckspalt zuzuführenden Blattes periodisch
verstärkt und abgeschwächt werden. Es ergibt sich jedoch, daß die elektrostatische
Aufladung auf dem Blatt vor der Druckstelle durch verschiedenartige elektrische,
periodische Felder modifiziert werden kann.
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Eine schaltungstechnisch günstige Ausbildung der Erfindung wird geschaffen
durch eine Stromversorgungseinheit mit einer Schalteinrichtung, durch welche die
erste Niederhaltevorrichtung wahlweise an Hochspannung anschließbar ist, und mit
Schalteinrichtungen, durch welche die zweite Niederhaltevorrichtung wahlweise an
eine gleich gerichtete Spannung oder an Wechselspannung anschließbar-ist. Somit
können die elektrostatischen Felder zwischen dem blatttragenden Druckzylinder und
den beiden Niederhaltevorrichtungen in einfacher Weise verändert werden. Man hat
es also durch das elektrostatische Feld dei zweiten NiederhalwVorrichtung in der
Hand, den Einfluß des Feldes der ersten Vorrichtung periodisch ganz oder teilweise-.aufzuheben
oder zu verstärken.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgernden
an Hand der Zeichnung erläutert; es stellt dar -F i g. 1 eine schematische Ansicht
einer Druckvorrichtung nach der Erfindung, F i g. 2 einen zentralen Längsschnitt
einer elektrostatischen Niederhaltevorrichtung und F i g. 3 einen Schaltplan einer
Stromversorgungseinheit.
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Wenngleich die Erfindung zur Verwendung in verschiedenen Arten von
Blattbehandlungsgeräten geeignet ist, so wird sie im folgenden speziell in Verbindung
mit einer Druckpresse beschrieben.
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Nach F i g. 1 trägt ein übergabezylinder 10 ein Blatt von einer
ersten, nicht dargestellten Druckeinheit zu einem Druckzylinder 11 einer zweiten
Druckeinheit, die eine Gummiwalze oder einen Drucktuchzylinder 12 enthält, der mit
dem Druckzylinder 11 eine Druckstelle bildet und während des Druckvorganges gegen
diesen gepreßt wird. Das in der Druckstelle zu bedruckende Blatt wird durch den
übergabezylinder 10 auf den Druckzylinder 11 übertragen, und der Druckzylinder 11
besitzt Greifer 13, die die vordere Blattkante erfassen und das Blatt durch die
Druckstelle tragen, die durch die Zylinder 11 und 12 gebildet wird.
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Das Blatt soll sich eng an die Oberfläche des Druckzylinders anlegen,
wenn es sich der Druckstelle nähert, so daß es nicht gegen den Drucktuchzylinder
12 umklappt. Zu diesem Zweck sind zwei elektrostatische Niederhaltevorrichtungen
15 und 16 neben dem blatttragenden Umfang des Druckzylinders 11 vor der Druckstelle
befestigt.
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Die elektrostatischen Vorrichtungen 15 und 16 erzeugen elektrische
Felder zwischen den entsprechenden Vorrichtungen und dem Zylinder und erzeugen elektrische
Aufladungen auf dem Teil des Blattes, der sich von dem übergabezylinder 10 zur Druckstelle
bewegt. Die elektrostatische Vorrichtung 16 ist neben der übergabestelle zwischen
dem übergabezylinder 10 und dem Druckzylinder 11 angeordnet und dient dazu, den
Teil des Blattes elektrostatisch aufzuladen, der gerade auf den Druckzylinder 11
übertragen worden ist, und die elektrostatische Vorrichtung 15 zwischen der elektrostatischen
Vorrichtung 16 und der Druckstelle wirkt auf den Teil des Blattes, der sich unmittelbar
vor der Druckstelle befindet.
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Die elektrostatischen Vorrichtungen 15 und 16 entsprechen einander;
die Vorrichtung 16 ist in F i g. 2 im Schnitt gezeigt. Sie enthält ein rohrförmiges
Leiterteil 20 und eine Reihe von Ionisierungsnadeln 21, die iin Leiterteil 20 in
einer Längsreihe angeordnet sind. Das Leiterteil 20 ist in einem Isolierrohr 22
untergebracht, das gegenüber einer jeden Nadel 21 mit einer Öffnung 23 versehen
ist, um die Nadel freizulegen. Das Leiterteil 20 wird unter Ausbildung eines ringförmigen
Luftraumes innerhalb des Rohres 22 abgestützt, wobei der Luftraum das Leiterteil
von der Innenwand des Gehäuses trennt. Im einzelnen wird das Teil 20 von den Endeinsätzen
25, 26 getragen, die in den Enden des Rohres 22 befestigt sind. Eine elektrische
Anschlußleitung 30 ist durch den Endeinsatz 25 hindurchgeführt und elektrisch mit
dem Leiterteil 20 verbunden. Der Anschluß 30 dient zur Verbindung des langgestreckten
Leiterteiles mit der einen Seite einer Spannungsquelle, deren andere Seite .geerdet
ist. Die elektrostatische Vorrichtung 16 ist in einer Druckpresse befestigt, wobei
sich die Länge des Teiles 20 entlang der Länge des Zylinders 11 erstreckt und die
Nadeln 21 unmittelbar gegen dessen benachbarten Umfang zeigen. Der Druckzylinder
ist geerdet, und zwischen dem Leiterteil 20 und dem Druckzylinder wird ein elektrisches
Feld erzeugt. Bei der Niederhaltevorrichtung 16 ist die Spannungsquelle eine gleichgerichtete
Hochspannungsquelle, und das elektrische Feld ist demzufolge unipolar. Wenn es aufgebaut
wird, bewirken die Nadeln 21 eine Ionisation, und die aufgeladenen Teilchen werden
gegen den Druckzylinder 11 geschleudert, um .eine elektrostatische Aufladung auf
dem gegenüberliegenden Teil des Blattes hervorzurufen, so daß die Blätter vom Druckzylinder
11 angezogen werden.
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Die elektrostatische Vorrichtung 15 hat die gleiche konstruktive Ausführung
wie die Vorrichtung 16, es kann jedoch zwischen der elektrostatischen Vorrichtung
15 und dem Druckzylinder 11 entweder eine hohe Wechselspannung oder eine hohe gleichgerichtete
Spannung angelegt werden. Im letzteren Falle entspricht ihre Arbeitsweise derjenigen
der Vorrichtung 16, und die elektrostatische Aufladung auf dem Blatt wird durch
den Betrieb der Vorrichtung 15 verstärkt. Wenn jedoch eine Wechselspannung an die
Vorrichtung 15 und den Druckzylinder 11 angelegt wird, verringert das Wechselfeld
bei abwechselnden Halbwellen zumindest teilweise die Rufladung, die durch die elektrostatische
Vorrichtung 16 aufgebracht wurde, so daß das Blatt im Bereich der Vorrichtung 15
vorübergehend vom Zylinder 11 gelöst wird.
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Bei der bevorzugten Ausführung ist der Zylinder 11 in bezug auf die
Vorrichtung 16 positiv gepolt,
und die elektrostatische Aufladung
auf dem Blatt wird durch negative Ionen erzeugt. Bei der Halbwelle der Wechselstromspannung,
die an die Vorrichtung 15 und dem Zylinder 11 angelegt wird, und während der der
Zylinder in bezug auf die Vorrichtung 15 negativ gepolt ist, werden die negativen
Ionen auf dem Teil des Blattes, das durch das Feld läuft, von dem Zylinder abgestoßen.
Die negativen Ionen werden zumindest teilweise abgestoßen, um die Rufladung auf
dem Blatt zu verringern, die durch die Vorrichtung 15 aufgebracht wird. Vorzugsweise
wird die gesamte Rufladung nicht auf Null reduziert. Das Abstoßen der negativen
Ionen hebt zumindest vorübergehend die Kraft auf, die diesen Teil des Blattes gegen
den Zylinder hält, der freigegeben wird, so daß sich das Blatt glätten und sich
gleichmäßig über die Oberfläche des Druckzylinders ohne Faltenbildung legen kann.
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Vorzugsweise ist die Vorrichtung 15 eine Ionisierungsvorrichtung,
so daß während der beschriebenen Halbwelle die negativen Ionen auf dem Blatt auch
durch positive Ionen neutralisiert werden, die gegen den negativen gepolten Zylinder
getrieben werden. Während der anderen Halbwelle bewirkt die Ionisierungsvorrichtung
15, daß negative Rufladungen hinzugefügt werden, die bereits durch die elektrostatische
Vorrichtung 16 auf dem Blatt erzeugt wurden. Demzufolge wird die Rufladung an Teilen
des Blattes verstärkt, wenn diese Teile an der elektrostatischen Vorrichtung 15
vorbeilaufen, und abwechselnd zu diesen Teilen sind andere Teile vorhanden, auf
die die Vorrichtung 15 einwirkt, um die Rufladung auf dem Blatt zu verringern.
Wenn die Vorrichtung 15 eine Ionisierungsvorrichtung ist, werden während der Halbwelle,
wenn der Zylinder negativ gepolt ist und die negativen Ionen auf dem aufgeladenen
Blatt abgestoßen werden, genügend positive Ionen gegen das Blatt geschleudert, damit
der beeinflußte Teil durch positive Ionen aufgeladen wird, bevor er den Einflußbereich
der Vorrichtung 15 verläßt. Diese Rufladung hat das Bestreben, die Blattabschnitte
gegen den Zylinder 1l. zu halten, wenn sich letzterer der Druckstelle nähert. Es
wird bemerkt, daß das elektrische Feld, das durch die Vorrichtung 16 erzeugt wird,
eine Sinusfunktion darstellt und daß die Zahl der Rufladungen, die auf dem Teil
des Blattes aufgebracht werden, der an der Vorrichtung 15 vorbeiläuft und die daraus
hervorgehende Rufladung des Blattes mit der Größe des elektrischen Feldes variiert.
Im Betrieb wird für Karton und andere Papiermaterialien als leichte Papiere eine
gleichgerichtete Spannung an die Vorrichtungen 15 und 16 angelegt. Für leichte Papiermaterialien
wird die gleichgerichtete Spannung an die Vorrichtung 16 und eine Wechselstromspannung
an die Vorrichtung 15 angelegt. Wenn an die Vorrichtung 15 eine Wechselspannung
angelegt ist, führt das Blatt eine unterbrochene oder ungleichmäßige Bewegung aus,
wenn es unter der Vorrichtung 15 vorbeiläuft, da es von dem Zylinder 11 periodisch
freigegeben und angezogen wird.
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Eine Stromquelle, die sowohl die Wechselstromaufladung als auch die
Gleichspannungsaufladung bewirkt, ist in F i g. 3 dargestellt. Wie dort gezeigt,
ist eine 60 Hz-Wechselstromquelle über Kraftleitungen L 1 und L2, wobei
L 2 geerdet ist, an die Primärwicklungen von Aufwärtstransformatoren 30,
31 über entsprechende Schalter 32, 33 angeschlossen. Der Transformator 30 besitzt
eine Sekundärwicklung 34 mit Ausgangsklemmen 35, 36. Die Ausgangsklemme 35 ist über
einen Kondensator 38 mit einer Wechselstromklemme 37 verbunden. Ein Parallelkreis
40 ist zwischen die Transformatorklemme 36 und die Wechselstromklemme 37 eingeschaltet
und enthält einen ersten Zweig mit einer Diode 41, die so gepolt ist, daß sie einen
Strom von der Transformatorklemme 35 zur Klemme 36 weiterleitet, sowie einen zweiten
Zweig mit einem Kondensator 42, der mit der Klemme 36 und einer Diode 43 verbunden
ist, die den Kondensator mit der Klemme 37 verbindet und so gepolt ist, daß sie
den Strom in einer Richtung von der Transformatorklemme 36 zur Wechselstromquelle
37 leitet. Eine Gleichstromklemme 44 ist an einen Verbindungspunkt zwischen dem
Kondensator 42 und der Diode 43 angeschlossen, und ein Widerstand 45 ist parallel
zum Kondensator 42 geschaltet. Ein zweiter Widerstand 46 ist zwischen die
Transformatorklemme 36 und Erde eingeschaltet.
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Im Betrieb fließt bei einer Halbwelle ein Strom von der Klemme 36,
um den Kondensator 42 und den Kondensator 38 aufzuladen, und bei der nächsten Halbwelle
sperrt die Diode 43 den Strom von dem Transformator, aber die Diode 41 leitet Strom,
um die Rufladung am Kondensator 38 umzupolen. Demzufolge ist eine gleichgerichtete
Spannung, die Rufladung am Kondensator 42, zwischen der Gleichstromausgangsklemme
44 und der Erde vorhanden, und eine Wechselspannung tritt zwischen der Klemme
37 und der Erde auf, und zwar auf Grund der abwechselnden Rufladung des Kondensators
38. Die geerdete Seite der Spannungsquelle ist mit dem Zylinder 11 verbunden, und
die Wechselstromklemme 37 kann durch Schließen eines Schalters 50 mit der elektrostatischen
Vorrichtung 15 verbunden werden, oder der Gleichstrom-Hochspannungsausgang kann
durch Schließen eines Schalters 52 an die elektrostatische Vorrichtung 15 angelegt
werden, um die Vorrichtung 15 mit der Gleichspannungsklemme 44 zu verbinden.
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Vorzugsweise wird an die elektrostatische Vorrichtung 16 eine höhere
gleichgerichtete Spannung als an die Vorrichtung 15 angelegt. Die Stromzufuhr für
die Vorrichtung 16 erfolgt durch den Transformator 31, dessen Sekundärspule
60 an eine Spannungs-Verdoppelungsschaltung mit Ausgangsklemmen 62, 63 und
Widerständen 64, 65 zwischen den Ausgangsklemmen 62, 63 angeschlossen ist. Sie besitzt
ferner Kondensatoren 66, 67, die parallel zum Widerstand 65 geschaltet sind. Die
eine Seite der Sekundärspule 60 ist über einen Kondensator 70 an einen Verbindungspunkt
zwischen den Kondensatoren 66, 67 angeschlossen, und ihre andere Seite ist über
eine Diode 71 mit einem Verbindungspunkt 72 zwischen den Widerständen 64,
65 und durch eine Diode 73 mit der Ausgangsklemme 63 verbunden. Diese Spannungs-Verdoppelungsschaltung
legt eine höhere Gleichstromspannung an die Vorrichtung 16 an.