CN109195800A - 具有部分地可渗透气体的表面的滚筒 - Google Patents
具有部分地可渗透气体的表面的滚筒 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种滚筒(10),其包括筒形本体(11)。在该滚筒的情况下,筒形本体(11)的周面(48)的第一部分具有多孔且可渗透气体的构型,筒形本体(11)的周面(48)的第二部分具有不可渗透气体的构型,其中周面(48)的多孔的、可渗透气体的第一部分与至少一个气体供应管线连通,并且其中周面(48)的第一部分占至少0.1%且最多50%。本发明的又一些方面涉及对应的适配套筒(10)和对应的印版滚筒。
Description
技术领域
本发明涉及用于柔版印刷的印刷滚筒和适配套筒。柔版印刷是凸版印刷工艺,其中高度流动性的印刷油墨从印刷版的凸起部分转移到基材上。柔版印刷的一个特征是使用柔性印刷版,从而允许印刷大量基材(纸张、纸板、薄膜)。除胶版印刷和凹版印刷外,柔版印刷是包装行业中最重要的印刷工艺之一。
背景技术
对于柔版印刷机,在多滚筒与中心滚筒印刷机之间进行区分。在中心滚筒印刷机的情况下,各个印刷单元围绕中心滚筒布置,基底幅材在中心滚筒上通过。在多滚筒印刷机的情况下,各个印刷单元串联布置。印刷单元由印版滚筒、用于将印版上墨的雕刻辊以及印刷油墨从其中转移到雕刻辊上的油墨槽组成。最简单的是,印版滚筒由钢辊组成,柔版印版粘附在该钢辊上。
柔版印刷相对于其它印刷工艺的一大优势是其格式可变性。通过使用钢滚筒作为具有不同直径的印版滚筒,可以印刷不同的格式。本领域技术人员使用的术语是重复长度。重复长度对应于当印版滚筒完整旋转一圈时的印刷长度。然而,更换笨重的钢滚筒很耗时。因此,现在可以获得可用以借助适配套筒更简单地改变重复长度的柔版印刷机。适配套筒接合在钢滚筒上。常规适配套筒的壁厚范围为7mm至300mm。随后接合到适配套筒上的是印刷套筒,其承载通常预先安装的印版。现在,适配套筒和印刷套筒通常也称为套筒。套筒由塑料制成。它们明显比相应的钢滚筒轻,因此可以在印刷机中更容易地更换。
套筒的结构通常如下(从内到外):
在薄的GRP材料层(GRP=玻璃纤维增强塑料)上的是薄的可压缩层,其又由第二GRP材料薄层覆盖。该层***允许借助压缩空气使套筒膨胀,并且在下文中称为GRP基座套筒。GRP基座套筒通常具有1mm至4mm的厚度。施加至GRP基座套筒的是聚氨酯泡沫层,其厚度为几毫米至几厘米。该层的功能是建立层厚度,或产生所需的重复长度。通常,聚氨酯泡沫层带有另外的薄GRP层或薄外层,以确保套筒的机械和化学稳定性。
为了确保适配套筒易于接合,印版滚筒具有排出压缩空气流的空气孔。由于压缩空气,建立了气垫,从而扩大了适配套筒的内径,并且适配套筒在印版滚筒上滑动。如果停止供给空气,则适配套筒夹在印版滚筒上并牢固地固定在其上。该操作在图1中被示意性地示出。
为了允许将印刷套筒套穿/推套到适配套筒上,适配套筒同样包含空气传导***。在现有技术中,这里存在两种已知的***。要么从印版滚筒直接传导压缩空气(桥***),要么存在与适配套筒的端面之一的单独的空气连接(Airo***)。
在桥***的情况下,适配器具有从适配套筒内部延伸到适配套筒外部的空气通道,从而允许从印版滚筒出现的压缩空气也在适配套筒上产生气垫(参见图2)。
由EP 1 263 592 B1得知根据桥***的适配套筒。适配套筒包括可被套穿到印刷滚筒上的中空筒形管。适配套筒具有从内向外径向延伸并且终止于表面上的开口中的通道。
对于Airo***,压缩空气进入适配套筒的端面,然后借助空气通道和/或压缩空气软管传导到适配器的表面(参见图3)。然而,在这种情况下,除了用于印版滚筒的压缩空气连接外,还需要第二外部压缩空气连接。
这两种***目前在市场上都得到了认可,但也有许多缺点。为了建立足够的气垫,需要高的最小体积的压缩空气。因为压缩空气必须经相对狭窄的开口或空气孔逸出,所以相关的噪音水平高。如果超过80dB,则高于例如“德国工作场所条例(German WorkplaceOrdinance)”中规定的噪音限值。所需的压缩空气体积约为500升/分钟。这需要高的空气流出速度,例如,由于颗粒的出现,这可能带来提高的事故风险。
这些缺点同样涉及现有技术中已知的印版滚筒,其同样为适配套筒的套穿提供气垫。这里,同样,由于相对窄的开口,存在高的噪音水平并且存在高的空气流出速度。
发明内容
提出了一种滚筒,其包括筒形本体。在该滚筒的情况下,筒形本体的周面的第一部分具有多孔且可渗透气体的构型,筒形本体的周面的第二部分具有不可渗透气体的构型,其中周面的多孔的、可渗透气体的第一部分与至少一个气体供给管线连通,并且其中周面的第一部分占至少0.1%且最多50%。周面的第一部分优选地在0.1%至20%的范围内,更优选地在0.1%至10%的范围内,非常优选地在0.2%至5%的范围内。此外,周面的第二部分优选地占至少50%且最多99.9%,其中第一部分和第二部分的总和优选为100%。周面的第二部分优选占至少80%,更优选地至少90%,非常优选地至少95%。
多孔部分优选地在离滚筒端部1-100mm、更优选地5-50mm的距离处位于滚筒的一端处。
滚筒更具体地是适配套筒或用于柔版印刷的印版滚筒。
在本发明的滚筒被构造为适配套筒的情况下,其具有套筒本体,该套筒本体基本上对应于从现有技术得知的适配套筒的套筒本体。套筒本体具有管形式或中空圆筒的形式,并且优选地从内向外看包括可膨胀的基座套筒、泡沫层和外层。特别地,基座套筒、泡沫层和外层基本上对应于现有技术的适配套筒的那些。用于泡沫层的泡沫优选为聚氨酯泡沫。套筒本体的周面的第一部分具有多孔且可渗透气体的构型,套筒本体的周面的第二部分具有不可渗透气体的构型。
在本发明的滚筒被构造为用于柔版印刷机的印版滚筒的情况下,滚筒包括辊体。辊体的周面的第一部分具有多孔且可渗透气体的构型,辊体的周面的第二部分具有不可渗透气体的构型。
与从现有技术得知的适配套筒形成对比,代替表面上的开口,本发明的适配套筒在周面的小部分上具有多孔且可渗透气体的构型。为了对周面的一部分赋予多孔且可渗透气体的构型,可以使用细孔隙率的材料或每单位面积具有高开口比例的材料。这些类型的材料可具有筛状、斜纹状、片状或槽状的开口。
作为具有高开口比例的材料量化的材料在每500mm2面积上具有至少一个开口。具有高开口比例的材料优选地每200mm2面积具有至少一个开口。在这种情况下,开口的直径在0.1mm至1.5mm的范围内,并且开口的数量大于8,优选地大于10,更优选地大于12。开口可以在周边上规则地或不规则地分布,并且可以成一排或多排布置。
形成周面的多孔部分的具有高开口比例的材料的外表面上的开口的面积比例例如在0.3%至90%的范围内。周面的多孔部分的表面上的开口的面积比优选为10%至90%。这里特别优选开口的面积比在15%至80%的范围内,非常特别优选开口的面积比在20%至60%的范围内。例如,开口的面积比在0.3%至50%的范围内。开口被实施为连续的或分支的开口或通道并与气体供给管线连通。开口的直径或通道或槽的宽度在100μm至5mm的范围内,优选地在500μm至2mm的范围内。气体更特别地是空气,其以压缩空气的形式供给到滚筒。
细孔隙率的材料应理解为孔隙占据的体积比在材料的1%至50%的范围内、更优选在5%至40%的范围内、非常优选在10%至30%的范围内的那些材料。这里的百分比基于多孔材料的整个体积内的孔隙的体积比。孔径在1μm至500μm、优选地2μm至300μm、优选地5μm至100μm、非常优选地10μm至50μm的范围内。孔隙优选均匀地分布在细孔隙率材料的体积中。此类材料的示例是具有开孔的泡沫材料,或烧结的多孔材料。
例如,根据ISO 4022:1987来确定渗透率,其中对于给定的体积流速,在恒定压力和温度下,测量具有给定过滤面积的多孔材料的流体渗透后的压力损失,并确定层流的流体渗透系数α和湍流的流体渗透系数β。本发明的多孔材料优选地具有大于0.01*10-12m2的α值和大于0.01*10-7m的β值。特别优选地,多孔材料具有大于0.05*10-12m2的α值和大于0.1*10-7m的β值。
周面的多孔、可渗透气体的第一部分优选被分为一个多孔区域或多个多孔区域。这里的多孔区域优选地被构造为在周向上围绕/延伸的环,或者多孔区域包括多个子区域,这些子区域以在周向上围绕的间断环的形式构造和设置。环的宽度优选地在1cm至20cm的范围内,更优选地在5cm至15cm的范围内。
可替代地或附加地,至少一个多孔区域可以呈轴向延伸的条带的形式设置。
可采用的气体扩展到所有气体;优选地,使用压缩空气。在某些情况下,可建议使用惰性气体(例如氮气、氩气、氦气或CO2),以便防止火灾或***,或防止或减少不希望有的产品或组分的反应(例如氧化)。气体通常在超大气压下使用,以便产生相应的气垫,并且取决于具体应用,压力在1巴至30巴、优选地4巴至8巴之间变化。
已出乎意料地发现,通过设置周面的多孔部分,或通过在周面上设置多孔区域,与单独的气体开口相比,可以产生的气垫非常均匀,由此使得例如印刷套筒可以推套到适配套筒上,并且特别是允许显著降低将印刷套筒套穿到本发明的适配套筒上时所涉及的噪音水平。同样使得适配套筒与印版滚筒的接合更容易。另外,可以将套筒接合所需的气体通过量减少4到8倍。
优选地,至少一个多孔区域邻接筒形本体的至少一个端部。这确保了所产生的气垫一直延伸到滚筒的端面。在适配套筒的情况下,气垫延伸到适配套筒的端面,并且允许容易地套穿印刷套筒。
筒形本体的周面的多孔、可渗透气体的部分优选由多孔材料形成。在这种情况下,多孔材料相应地覆盖滚筒或其筒形本体的全部周面的0.1%至50%。优选地,周面的0.1%至20%、更优选地0.1%至10%、非常优选地0.2%至5%由多孔材料构成。
为了使筒形本体的周面的一部分多孔,周面的多孔、可渗透气体的部分上的多孔材料***到筒形本体中。
在适配套筒的情况下,多孔材料优选地***到套筒本体的泡沫层中。因此,在这些点,多孔材料替代套筒本体的外层,并且还替代泡沫层的一部分。在适配套筒或套筒本体的径向方向上看去的多孔材料的厚度优选地在2mm至50mm的范围内。多孔材料在此优选地以这样的方式构造和设置在套筒本体中,即多孔材料的外表面最终与套筒本体或适配套筒的周面齐平。或者,多孔材料以这样的方式设置和构造,即其略高于套筒本体的周面的不可渗透气体的部分,优选在0.1mm至0.2mm的范围内突出。
在印版滚筒的情况下,辊体的周面的多孔、可渗透气体的部分优选地由多孔材料形成。为此,周面的多孔的、可渗透气体的部分处的多孔材料被粘合、压制、螺纹连接、焊接或钎焊到辊体中。在这种情况下,多孔材料也代替印版滚筒的一部分材料。在印版滚筒或辊体的径向方向上看去的多孔材料的厚度优选地在2mm至50mm的范围内。多孔材料在此优选地以这样的方式构成和设置在辊体中,即多孔材料的外表面最终与辊体或印版滚筒的周面齐平。或者,多孔材料以这样的方式设置和构成,即其略高于辊体的周面的不可渗透气体的部分,优选在0.1mm至0.2mm的范围内突出。
为了将多孔材料***到筒形本体中,优选使用粘合剂结合技术,但是也可以采用其它结合技术,例如压制、螺纹连接、焊接和钎焊。所述粘合剂包括物理固化粘合剂(例如含溶剂的湿粘合剂、基于分散介质的粘合剂、热熔粘合剂、接触粘合剂和增塑溶胶)和化学固化粘合剂(例如,氰基丙烯酸酯粘合剂、甲基丙烯酸和丙烯酸粘合剂、厌氧固化粘合剂、辐射可固化粘合剂、酚醛粘合剂、有机硅、硅烷交联聚合物粘合剂、环氧树脂粘合剂、聚氨酯粘合剂)和压敏粘合剂。优选使用双组分环氧树脂。
细孔隙率材料优选选自多孔塑料、多孔的纤维增强塑料、多孔金属、多孔合金、多孔玻璃陶瓷和多孔陶瓷。
所构想的多孔塑料的示例包括聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)或多孔的玻璃纤维增强的塑料材料(GRP材料)。
在滚筒被构造为印版滚筒的情况下,优选的细孔隙率材料尤其包括多孔金属或合金和多孔陶瓷。在这种情况下,多孔材料更优选为多孔铝或多孔不锈钢。
细孔隙率材料的孔隙率优选地在1%至50%的范围内,更优选地在5%至40%的范围内,非常优选地在10%至30%的范围内。这里的百分比基于多孔材料的体积内的孔隙的体积比。孔径在1μm至500μm、优选地2μm至300μm、优选地5μm至100μm、非常优选地10μm至50μm的范围内。
具有定制孔径和孔体积的细孔隙率材料例如可从Exxentis和Tridelta Siperm公司购得。特别优选的多孔材料的类别为多孔铝和多孔不锈钢,其可从例如GKN SinterMetals或Bioenergie Rhein Ruhr GmbH购得。这些材料代表了高孔隙率或高透气性与良好机械强度之间的最佳平衡,而且它们易于加工。借助受控的烧结操作或通过用盐熔化,可以生产具有均匀孔隙率和均匀孔径的多孔金属,随后借助水将盐从材料中洗出。
多孔材料在可渗透气体的多孔区域所在的位置处结合在筒形本体的周面中。多孔材料可例如呈一个或多个环的形式或呈多个部分环的形式结合在筒形本体的周面中。或者,多孔材料也可呈多个薄片或轴向延伸的条带的形式结合。优选地,多孔材料被加工成与其余滚筒表面齐平或略微高于其余滚筒表面的材料。
滚筒优选地被实施为包括套筒本体的适配套筒,在这种情况下,套筒本体从内到外看依次包括可膨胀的基座套筒、泡沫层和外层。此外,套筒本体的周面的第一部分是多孔且可渗透气体的构型,套筒本体的周面的第二部分是不可渗透气体的构型,其中周面的多孔的、可渗透气体的第一部分与至少一个气体供给管线连通,并且其中周面的第一部分占至少0.1%且最多50%。周面的第一部分优选地在0.1%至20%的范围内,更优选地在0.1%至10%的范围内,非常优选地在0.2%至5%的范围内。此外,周面的第二部分优选为至少50%且最多99.9%,其中第一部分和第二部分的总和优选为100%。优选地,周面的第二部分为至少80%,更优选地至少90%,非常优选地至少95%。
令人惊奇的是,已经发现,仅通过简单的结构就可以实现非常好的套穿表现,其中仅适配套筒的一端配备有多孔材料环或多个部分多孔材料环。所得到的气垫的均匀性是这样的,即在适配套筒的长度上不需要结合任何其它多孔材料和/或产生任何其它气垫。
因此,多孔材料优选地呈环形式结合在适配套筒的一端处。环优选地具有1cm至20cm的宽度,更优选地5cm至15cm的宽度。环的壁厚优选地为数毫米,优选范围为2mm至50mm。
为了提供压缩空气的供给,可以将桥***或Airo***与本发明的适配套筒一起使用。在两种情况下,适配套筒具有至少一个气体供给管线,该气体供给管线优选地作为通道或沟槽构造在泡沫层中。
如果要按照Airo***供给压缩空气,优选地在适配套筒的一个端面处存在至少一个气体连接件,其与所述至少一个气体供给管线连通。所述至少一个气体供给管线例如呈至少一个通道的形式构成。
如果压缩空气的供给源被构造为桥***,则在套筒本体内优选地设置有与至少一个气体供给管线连通的至少一个气体入口。气体入口例如被实施为开口,该开口在适配套筒已套穿在对应的印版滚筒上时定位在印版滚筒的空气开口上。该开口经由例如径向实施的沟槽与适配套筒的所述至少一个空气通道连通,并且因此经印版滚筒提供的压缩空气到达周面的具有多孔和可渗透气体的设计的那些部分。
在一个实施例中,软管被引入通道或沟槽中。软管被实施为例如聚乙烯(PE)软管。软管将气体连接件或气体入口连接到多孔区域。在软管连接到多孔材料的情况下,例如采用阀。为此,在多孔材料中钻出螺纹,并且可以将PE软管的连接件拧入该螺纹中。
对于本发明的适配套筒,出乎意料的是,空气传导***可以在完全没有压缩空气软管的情况下仅通过设置通道来实现,该通道终止于多孔材料。优选不使用气体软管。其优点在于,可以使用壁厚较小的多孔材料,因为不需要在其中加工螺纹。此外,该气体传导***的结构的实现明显更简单。
通道优选地具有数毫米的宽度,优选地在2mm至6mm的范围内的宽度。
本发明的又一方面在于提供一种用于柔版印刷机的印版滚筒,该印版滚筒包括辊体。在该印版滚筒中,辊体的周面的第一部分是多孔且可渗透气体的构型,辊体的周面的第二部分是不可渗透气体的构型,其中周面的多孔的、可渗透气体的第一部分与至少一个气体供给管线连通,并且其中周面的第一部分占至少0.1%且最多50%。周面的第一部分优选地在0.1%至20%的范围内,更优选地在0.1%至10%的范围内,非常优选地在0.2%至5%的范围内。此外,周面的第二部分优选为至少50%且最多99.8%,其中第一部分和第二部分的总和优选为100%。优选地,周面的第二部分为至少80%,更优选地至少90%,非常优选地至少95%。
印版滚筒的材料或辊体的材料优选地选自诸如钢或铝的金属,或碳和/或玻璃纤维增强的塑料。印版滚筒可选地设置有附加涂层,其例如由铬、铜或其它金属、合金、橡胶、弹性体或塑料组成。
所提出的印版滚筒优选地被实施为钢滚筒并且基本上对应于从现有技术中得知的印版滚筒;然而,代替通常的空气孔,印版滚筒的周面的一小部分将被实施为多孔且可渗透气体的。
优选地,至少一个多孔区域邻接印版滚筒的辊体的至少一个端部。这确保了所产生的气垫延伸到印版滚筒的端面,并且容易套穿适配套筒或印刷套筒。
鉴于相对于适配套筒而言提高了与印版滚筒的耐久性和强度有关的要求,优选所使用的多孔材料是多孔不锈钢。
多孔材料与辊体内部的通道连通。各通道又与气体连接件连通,气体连接件优选地设置在印版滚筒的轴中。
本发明的又一方面是提供一种装置,该装置包括本发明的滚筒,在该滚筒上设置有中空筒形版。该中空筒形版更具体地可以是印版、适配器或套筒。
为了产生这种布置结构,提出了一种方法,其中在第一步骤中提供本发明的滚筒,更具体地印版滚筒。在后续步骤中,将滚筒连接到气体供给源并充入加压气体。气体从滚筒的周面的多孔的、可渗透气体的部分流动并形成气垫。该气垫允许中空筒形版随后被施加至滚筒。所施加的中空筒形版位于滚筒上,并且在定位后断开气体供给源。气体供给源的断开使得气垫消失,因此中空筒形版现在牢固地设置在滚筒上。
在本发明的又一实施例中,本发明的滚筒、更具体地印版滚筒和至少一个另外的本发明的滚筒可形成一种布置结构,在这种情况下所述至少一个另外的滚筒设置在该滚筒上。为此,所述至少一个另外的滚筒——例如,适配套筒——可以被套穿在印版滚筒上。
为了能容易地将印版套穿到已经被套穿在印版滚筒上的适配套筒上,优选的是在印版滚筒的周面和适配套筒的周面两者上存在多孔的、可渗透气体的区域。
印版滚筒和所述至少一个另外的滚筒的多孔且可渗透气体的区域优选地以这样的方式布置,即当所述至少一个另外的滚筒已被套穿到印版滚筒上时它们至少部分地相互重叠并容许气体通过。这样,实现了适配套筒和印刷套筒两者的迅速和简单的转换。此外,在印版滚筒上仅需要一个气体连接件。
为了产生所述的这种第二布置结构,提出了一种方法,其中在第一步骤中提供本发明的第一滚筒,更具体地印版滚筒。在后续步骤中,将第一滚筒连接到气体供给源并充入加压气体。气体从第一滚筒的周面的多孔的、可渗透气体的部分流出并形成气垫。该气垫使得本发明的第二滚筒随后能够推套到第一滚筒上。第二滚筒被定位在第一滚筒上,其中第一滚筒和第二滚筒的多孔区域优选地重叠。在定位之后,气体供给源断开。气体供给源的断开使得气垫消失,因此第二滚筒现在牢固地设置在第一滚筒上。
以相同方式,可选地,可以将另外的滚筒或中空版套穿到得到的布置结构上。
附图说明
在附图中:
图1示出了根据现有技术的将适配套筒套穿到印版滚筒上,
图2示出了根据现有技术的具有桥***的适配套筒的截面,
图3示出了根据现有技术的具有Airo***的适配套筒的截面,
图4示出了本发明的适配套筒的第一示例性实施例,
图5示出了本发明的适配套筒的第二示例性实施例,
图6示出了具有Airo***的本发明的适配套筒的剖视图,
图7示出了具有桥***的本发明的适配套筒的剖视图,
图8示出了本发明的印版滚筒的示例性实施例,
图9示出了具有本发明的印版滚筒和本发明的适配套筒的布置结构,
图10示出了本发明的适配套筒的又一示例性实施例的剖视图,以及
图11示出了适配套筒的表面的图示。
具体实施方式
图1示出了根据现有技术的将适配套筒10’套穿到印版滚筒100’上。印版滚筒100’包括辊体101并且具有压缩空气连接件36,印版滚筒经由该压缩空气连接件被充入压缩空气。压缩空气经由印版滚筒100’的内部空间中的空气通道(图1中不可见)到达在辊体101的周面48中开口的空气孔102’。压缩空气从空气孔102’出现并产生气垫。
适配套筒10’沿套穿方向104被套穿到印版滚筒100’上;作为气垫作用的结果,适配套筒10’的内径扩大并且因此适配套筒10’可以被套穿。当结束充入压缩空气时,适配套筒10’在印版滚筒100’上紧密就位。
图2示出了根据现有技术的具有桥***的适配套筒10’的截面。适配套筒10’具有套筒本体11,其具有管状构型或呈中空圆筒体的形式构成。在图2的图示中,仅可见适配套筒10’的一个壁的细节。套筒本体11从内到外依次具有基座套筒12、泡沫层20和外层22。
在外层22的表面上显然有两个空气孔46’,其分别经由被实施为径向沟槽42的空气通道38’与空气供给管线50’连通。空气供给管线50’被构造为在适配套筒10’内部的开口。在这种情况下,空气供给管线50’的构造和布置结构是这样的,即当适配套筒10’已被套穿到印版滚筒100’上时,它与印版滚筒100’的空气孔102连通。
图3示出了根据现有技术的具有Airo***的适配套筒10’的截面。在图3的图示中,仅可见适配套筒10’的一个壁的细节。适配套筒10’具有套筒本体11,其具有管状构型或呈中空圆筒体的形式构成。套筒本体11从内到外依次具有基座套筒12、泡沫层20和外层22。
在外层22的表面上显然有两个空气孔46’,其分别经由被实施为径向沟槽42的空气通道38’与被构造为轴向沟槽42的又一空气通道38’连通。轴向沟槽42又与压缩空气连接件36连通,可经由压缩空气连接件36对适配套筒10’充入压缩空气。
在以下对本发明的示例性实施例的描述中,相同或相似的元件通过相同的附图标记表示;在某些情况下,不重复对这些元件的描述。附图仅提供了本发明的主题的概略性表示。
图4示出了本发明的适配套筒10的第一示例性实施例。适配套筒10具有套筒本体11。套筒本体11的周面48被分为第一部分和第二部分,其中周面48的第一部分具有多孔且可渗透气体或可渗透空气的构型,并且在图4所示的实施例中被分为两个多孔区域28。周面48的第二部分具有不可渗透气体或不可渗透空气的设计并且在图4中被表征为不可渗透气体的区域30。
周面48的多孔区域28由利用粘合剂34引入套筒本体11中的多孔材料32形成。在图4所示的示例性实施例中,多孔区域28被构造为在套筒本体11的周向上围绕的环。多孔区域28之一邻接套筒本体11的端面之一,其中多孔材料32的面向该端面的那一侧被覆盖有粘合剂34。
图5示出了本发明的适配套筒10的第二示例性实施例。如已经参考图4所述,适配套筒10具有套筒本体11,其中第一部分具有多孔且可渗透气体的构型。第一部分再次被分为两个多孔区域28,并且多孔区域28呈间断环的形式构成,使得两个多孔区域28中的每一个都包括多个子区域29。周面48的第二部分是不可渗透气体的设计,并且在图5中被表征为不可渗透气体的区域30。
周面48的多孔区域28或它们的子区域29由利用粘合剂34引入套筒本体11中的多孔材料32形成。多孔区域28之一通过其子区域29再次邻接套筒本体11的端面之一,其中子区域29的多孔材料32的面对该端面的侧面分别被覆盖有粘合剂34。
图6示出了具有Airo***的本发明的适配套筒10的剖视图。在图6的图示中,仅可见适配套筒10的一个壁的细节。
适配套筒10再次具有套筒本体11。就其结构而言,套筒本体11基本上对应于根据现有技术的适配套筒10’。因此,在本发明的适配套筒10的制造中,所经过的初始工序与在制造根据现有技术的适配套筒时经过的工序相同。首先,制造可膨胀的基座套筒12。基座套筒12优选地被实施为由玻璃纤维增强塑料(GRP)组成的基座套筒,并且优选地从内到外依次包括GRP层14、可膨胀的泡沫层16和又一GRP层18。为了建立层厚,对GRP层18施加泡沫层20。泡沫层20优选地由聚氨酯(PU)泡沫组成。随后铣削或钻出用于将气体供给到泡沫层20中的形式为通道38或沟槽40、42的气体供给管线。在这种情况下,产生至少一个轴向沟槽40,其与压缩空气连接件36连通。另外,产生径向沟槽42,其将轴向沟槽40连接到多孔区域28。通道38或沟槽40、42具有数毫米的宽度;优选从2mm到6mm的范围。
当已在泡沫层20中铣出轴向沟槽40和径向沟槽42时,施加外层22。外层22优选地包括屏障层24和外泡沫层26。外泡沫层26优选地由聚氨酯泡沫组成。随后在套筒本体11的一个端面处铣出例如呈环形式或呈多个局部环的形式的凹槽,随后将多孔材料32用粘合剂结合到该凹槽中。该凹槽的深度优选比多孔材料32的壁厚小0.1mm至0.2mm,使得后者略高于适配套筒10的表面的其余部分。在所使用的多孔材料32为例如多孔铝的环的情况下,可以使用双组分环氧树脂将气密粘合剂结合到两侧。在此,多孔材料环32优选被居中地放置在径向沟槽42的宽度上。
可选地,本发明的适配套筒10还可包括另外的轴向孔44。这些轴向孔44的直径小于径向沟槽42和轴向沟槽42的直径。优选1mm到2mm的直径。径向孔44终止于径向沟槽42处,因此在施加过高的压力的情况下气体如压缩空气能够经由轴向孔44逸散到适配套筒10的端面。然而,在通常情况下,多孔材料32的透气性足够高,因此气体经由多孔材料32传导并且对本发明的适配套筒10的任何可能的损伤被排除。
在引入多孔材料32之后,在车床上将适配套筒10磨削或车削至在CNC机器上的最终尺寸。在***利用诸如双组分环氧树脂的粘合剂发生时,机械再加工在粘合剂已经固化之后发生。在所使用的多孔材料包含多孔铝的情况下,可以毫无问题地(即不影响孔隙率)研磨或机加工它。
最后,适配套筒10的端部通常设置有金属环。这些环用作印刷机中的组装辅助件和锁定辅助件,并且还用于保护适配套筒10的端面。然而,这些端部环对于适配套筒10的功能不重要,并且在图中没有示出。
已出乎意料地发现,将印刷套筒套穿到本发明的适配套筒上比在现有技术适配套筒的情况下更简单和更安全地操作。在套穿期间所需的空气量明显更低。均匀多孔的表面产生均匀的气垫,该气垫在压缩空气供给源接通之后立即存在,并且改善了印刷套筒的安装和拆卸。在周围区域产生的噪音大大减少。虽然在将印刷套筒套穿到根据现有技术的适配器上时测出>80dB的噪声水平,但是当发生套穿到本发明的适配器上时测定的噪音水平为仅50dB至65dB,这对应于印刷车间中的常见音景。
图7示出了本发明的适配套筒10也可如何根据桥***构建。这里,压缩空气经气体入口50被供给,气体入口50为穿过基座套筒和泡沫层20的孔的形式,其终止于径向沟槽42中。为了提供充分体积的压缩空气,布置了多个气体入口50(取决于套筒的直径,优选四个气体入口50),且这些气体入口各自成90°的角度被布置在适配套筒10的内侧上。气体入口50的孔具有数毫米的直径。该直径优选地对应于径向沟槽42的直径。为了实现非常简单的构造,各孔居中地安装在径向沟槽42下方。在适配套筒10的长度上,当然也可以布置多个气体入口50,其终止于轴向沟槽40中,如图6所示,并因此将压缩空气引入多孔材料32中。
图8示出了在任一侧具有辊体101和一个轴颈106的印版滚筒100。辊体101优选由钢制成并具有圆筒形式。与参考图1描述的现有技术印版滚筒100’的情况下一样,印版滚筒100具有气体连接件36,可经由该气体连接件36将印版滚筒100充入气体,例如压缩空气。
印版滚筒100的周面48具有多孔区域28,其邻接端面之一并被细分为多个子区域29。在各子区域29中,辊体101的表面由***辊体101中并通过粘合剂34与其结合的多孔材料32形成。周面48的其余部分具有不可渗透气体的设计并通过参考标号30来表征。
图9在剖视图中示出了其上套穿有适配套筒10的印版滚筒100。印版滚筒100包括管108并且在两侧具有轴颈106,经由该轴颈106安装印版滚筒100。管108被构造为具有2mm至数厘米的厚度的碳管。或者,管108由不锈钢或涂层不锈钢制成。在该示例性实施例中,轴颈106由铝制成。管108和轴颈106共同形成印版滚筒100的辊体101。
轴颈106之一具有气体连接件36,可经由气体连接件36将印版滚筒100充入气体。在印版滚筒100的周面48上,存在通过多孔材料32的***而形成的多孔区域。轴向沟槽48和一个径向沟槽42各自将多孔材料32连接到气体连接件36。
如已经参考图7所述,适配套筒10是根据桥***构造的。适配套筒10的气体入口50在这种情况下以使得它们各自邻接印版滚筒100的周面48中的多孔材料32的方式设置。这样,压缩空气可以经由印版滚筒100的多孔区域被引导到适配套筒10。
图10示出了本发明的适配套筒10的又一示例性实施例的剖视图。如在参考图6所述的实施例的情况下一样,适配套筒10被实施为具有Airo***。在图10的图示中,仅可见适配套筒10的一个壁的细节。
适配套筒10具有如参考图6的实施例所述的套筒本体11。在适配套筒10的一端处形成有形式为圆环的多孔区域28。适配套筒10的其余周面被构造为不可渗透气体的区域30。多孔区域28由***适配套筒10中的缺口内的高孔密度材料33形成。高孔密度的材料33每500mm2面积具有至少一个开口60。在图10示出的示例中,开口60由否则不可渗透气体的材料制造为圆筒形开口。
在套筒本体11中,形成有形式为通道38和/或沟槽40、42的气体供给管线。轴向沟槽40与压缩空气连接件36连通。径向沟槽42与轴向沟槽40连通并且将压缩空气供给到形成在多孔区域28下方的沟槽62。被构造为高孔密度材料33的多孔区域28中的开口60通向沟槽62,因此压缩空气从压缩空气连接件36开始经由通道和/或沟槽40、42、62到达开口60。
其中多孔区域28由高孔密度材料33形成的图10所描绘的实施例也可以与根据桥***的适配套筒或与印版滚筒组合。
图11示出了参考图10描述的适配套筒的周面的表面的平面图。该表面的第一区域被构造为多孔区域28。该表面的第二区域被构造为不可渗透气体的区域30。通过将高孔密度材料33引入适配套筒10中来产生多孔区域28;高孔密度材料33每500mm2面积具有至少一个开口。在图11所示的适配套筒10的表面的细节中,存在于多孔区域28中可见的六个开口60。
在图11所示的示例性实施例中,多孔区域28被构造为周向延伸的环;在适配套筒10的周向上看,开口60呈两排形式排列,所述两排相对于彼此偏离地布置。
实例
比较例1
借助压缩空气将长度为1.2m的Rotec Airo适配套管(可从Flint Group购得)推套到长度为1.3m、外径为130.623mm的钢滚筒上。适配套筒的内径为130.623mm,因此精确地对应于钢滚筒的外径。适配套筒的外径为191.102mm。因此,适配套筒的壁厚为30.239mm。适配套筒在一个端面上具有压缩空气连接件,并且还在一端以及中央分别设置有四个径向空气孔,压缩空气经由所述径向空气孔出现。然后将套筒充入压缩空气(6巴)。从空气孔所在的一侧将具有30mm的壁厚和与适配套筒的外径精确对应的内径的Rotec Bluelight印刷套筒接合在适配套筒上。在距离实验装置2m的距离处测量出现的压缩空气所产生的噪音。然后切断压缩空气并确定印刷套筒如何牢固地固定在适配套筒上。然后再次接通压缩空气,并拆下印刷套筒。重复该操作5次并定性评估安装/拆卸表现。
等级1:非常好,表示在流体操作中容易接合,适配套筒在没有压缩空气的情况下牢固地就位,在压缩空气连接时容易拆卸
等级2:良好,所需的力更大,但在其它方面可靠的安装/拆卸以及安全的固定
等级3:满意,所需的力更大,在安装/拆卸过程中偶尔会发生粘连,安全的固定
等级4:差,所需的力高,在流体操作中不可能安装/拆卸,和/或固定不充分
测试结果:
拟合特征:等级2
噪音水平:80.1dB
比较例2
重复该试验,不同之处在于,代替Rotec Airo适配套筒,采用具有相同尺寸的Rotec Bridge适配套筒。将压缩空气(6巴)施加到钢滚筒,安装适配套筒,然后评估印刷套筒在适配套筒上的安装/拆卸表现,并且如比较例1中那样测量噪声水平。
测试结果:
拟合特征:等级2至3
噪音水平:82.3dB
压缩空气通过量:500l/min
实施例1
以与比较例1的情况下一样的内径和外径制造如图4和6所示的本发明的适配套筒10。将厚度为20mm的泡沫层20施加至厚3mm的可膨胀基座套筒12。随后,在距离一个端面20mm的距离处,在泡沫层20中铣削径向沟槽42(宽6mm,深12mm)和另一轴向沟槽40(宽6mm,深12mm)作为通道38。在另一端面处,另外形成四个轴向孔44(直径2mm,各自都隔开90度布置),这些轴向孔又延伸到径向沟槽42并用于压缩空气的均化。
然后将厚2mm的GRP阻挡层24和厚6mm的外泡沫层26施加至泡沫层20。此后,以12cm的宽度与9.8mm的深度在一个端面处在车床上车削适配套筒。将多孔铝环结合到所得到的凹槽中作为多孔材料32,孔隙率为32%,孔径为22μm。该环的宽度为10cm,壁厚为10mm。该环被居中地放置在径向沟槽42(宽6mm)上。使用环氧树脂粘合剂(来自3M的Scotch-Weld7271)以气密结合将环结合到适配套筒10上。随后,也将适配套筒10的端面结合并填充环氧树脂。在粘合剂34固化之后,将环与适配套筒10牢固地结合。它位于适配套筒10的表面上方约0.2mm处。
为了最终加工,将适配套筒10研磨至191.102mm的精确外径并将气体连接件36安装到轴向沟槽40上。出乎意料的是,多孔铝材料可以像金属铝一样进行机械加工或研磨,而不会影响孔隙率或气体渗透性。
将本发明的适配套筒10安装到钢滚筒上。确定在安装印刷套筒时的安装表现和噪音水平。
测试结果:
拟合特征:等级1
噪音水平:57.1dB
压缩空气通过量:80l/min
实施例2
如在试验1中那样制造本发明的适配套筒10,不同之处在于,经由径向沟槽42将4个具有相同宽度和壁厚的局部环而不是完整的多孔铝环结合到凹槽中。根据本发明的该变型的优点在于,凹槽在两侧由泡沫材料20界定,并且局部环可以更容易地结合。
测试结果:
拟合特征:等级1至2
噪音水平:62.3dB
压缩空气通过量:100l/min
这些测试令人印象深刻地证明,与安装在现有技术的适配套筒上的情况相比,可以更简单、更安全地并且以大幅降低的噪音污染将印刷套筒安装到本发明的适配套筒10上。
实施例3
如关于图9所述的印版滚筒100配备有多孔材料。该滚筒由厚度为8mm且外径为187.187mm的碳管108组成,该碳管在每个端面上设置有铝轴颈106。1/8英寸气体连接件在滚筒内部的轴向和径向沟槽上延伸并终止于多孔材料实施方案中,该多孔材料实施方案利用双组分环氧树脂粘合剂结合到铝轴颈106中。用于实施例3的印版滚筒100的多孔材料为具有20%的孔隙率和26μm的孔径的多孔钢。
测试结果:
拟合特征:等级1至2
实施例4
如图9所示,将如实施例1中所述的本发明的适配套筒10施加至同样参考图9描述的印版滚筒100。
测试结果:
拟合特征:等级1至2
实施例5
制造如参考图10和11描述的适配套筒。适配套筒的外径为175.187mm。多孔区域被构造为具有23mm的宽度的周向延伸的环。多孔区域以具有高开口密度的材料的形式实施,并且周向延伸的环具有总共72个开口,每个开口具有1mm的直径。这72个开口以相对于彼此偏置的两排的形式布置,每排提供36个开口。第一排距适配套筒边缘的距离为12.5mm,第二排距适配套筒边缘的距离为17.5mm,因此各排之间的距离为5mm。
在每排36个开口处,一排中的每两个开口彼此相距10°。因此,基于175.187mm的周长,一排中的两个开口之间的距离为约4.87mm。相对于适配套筒的周长,两排的孔各自互相偏置5°。
将本发明的适配套筒10安装到钢滚筒上。当安装印刷套筒时,确定安装表现和噪音水平。
测试结果:
拟合特征:等级2
噪音水平:65dB
压缩空气通过量:100l/min
附图标记列表
10 适配套筒
10′ 现有技术适配套筒
11 套筒本体
12 基座套筒
14 GRP层
16 可膨胀的泡沫层
18 又一GRP层
20 泡沫层
22 外层
24 屏障层
26 外泡沫层
28 多孔区域
29 子区域
30 不可渗透气体的区域
32 多孔材料
33 具有高开口密度的材料
34 粘合剂
36 气体连接件
38 通道
38′ 空气通道
40 轴向沟槽
42 径向沟槽
44 轴向孔
46′ 现有技术空气孔
48 周面
50 气体入口
50′ 空气供给管线
60 开口
62 沟槽
100 印版滚筒
100′ 现有技术印版滚筒
101 辊体
102 空气孔
104 套穿/推套方向
106 轴颈
108 管
Claims (17)
1.一种滚筒(10,100),包括筒形本体(11,101),其特征在于,所述筒形本体(11,101)的周面(48)的第一部分具有多孔且可渗透气体的构型,所述筒形本体(11,101)的周面(48)的第二部分具有不可渗透气体的构型,其中,所述周面(48)的多孔的、可渗透气体的第一部分与至少一个气体供给管线连通并且其中所述周面(48)的第一部分占至少0.1%且最多50%,其特征在于,所述周面(48)的多孔的、可渗透气体的第一部分被分成至少一个多孔区域(28),其中多孔区域(28)被构造成在周向上围绕的环,或多孔区域(28)包括以在周向上围绕的间断环的形式构造和设置的多个子区域。
2.如权利要求1所述的滚筒(10,100),其特征在于,至少一个多孔区域(28)邻接所述筒形本体(11,101)的至少一端。
3.如权利要求1或2所述的滚筒(10,100),其特征在于,所述筒形本体(11,101)的周面(48)的多孔的、可渗透气体的部分由多孔材料(32)形成,所述多孔材料选自多孔塑料、多孔的纤维增强塑料、多孔金属、多孔合金、多孔玻璃陶瓷和多孔陶瓷以及所述材料中的至少两种的组合。
4.如权利要求3所述的滚筒(10,100),其特征在于,所述多孔材料(32)是多孔铝或多孔不锈钢。
5.如权利要求3或4所述的滚筒(10,100),其特征在于,所述多孔材料(32)的孔隙率具有在1vol%至50vol%的范围内的比例。
6.如权利要求3至5中任一项所述的滚筒(10,100),其特征在于,所述多孔材料(32)的孔径在1μm至500μm的范围内。
7.如权利要求1至6中任一项所述的滚筒(10),其特征在于,所述滚筒(10)被构造为包括套筒本体(11)的适配套筒(10),其中所述套筒本体(11)从内向外看去包括可膨胀的基座套筒(12)、泡沫层(20)和外层(22),其特征在于,所述套筒本体(11)的周面(48)的第一部分具有多孔且可渗透气体的构型,所述套筒本体(11)的周面(48)的第二部分具有不可渗透气体的构型。
8.如权利要求7所述的滚筒(10),其特征在于,所述多孔材料(32)***所述泡沫层(20)中。
9.如权利要求7或8所述的滚筒(10),其特征在于,在所述适配套筒(11)的一个端面上布置有与所述气体供给管线连通的气体连接件(36)。
10.如权利要求7或8中任一项所述的滚筒(10),其特征在于,在所述套筒本体(11)的内侧上布置有与所述气体供给管线连通的至少一个气体入口(50)。
11.如权利要求1至6中任一项所述的滚筒(100),其特征在于,所述滚筒(100)被构造为包括辊体(101)的印版滚筒(100),其特征在于所述辊体(101)的周面(48)的第一部分具有多孔且可渗透气体的构型,所述辊体(101)的周面(48)的第二部分具有不可渗透气体的构型。
12.一种装置,包括如权利要求1至11中任一项所述的滚筒(10,100),其特征在于,在所述滚筒(100)上布置有至少一个筒形的中空版。
13.一种装置,包括如权利要求1至11中任一项所述的滚筒(10,100),其特征在于,在所述滚筒(10,100)上布置有至少一个另外的如权利要求1至11中任一项所述的滚筒(10)。
14.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述滚筒(10,100)和所述至少一个另外的滚筒(10)的周面(48)的多孔的、可渗透气体的第一部分至少部分地互相重叠。
15.如权利要求13或14所述的装置,其特征在于,所述滚筒(100)是如权利要求11所述的印版滚筒,并且所述滚筒(10)是如权利要求9或10所述的适配套筒。
16.一种用于制造如权利要求12所述的装置的方法,包括以下步骤:
a.提供如权利要求1至11中任一项所述的滚筒(10,100),
b.将所述滚筒(10,100)连接到气体供给源,
c.将所述滚筒(10,100)充入气体,
d.将筒形的中空版施加至所述滚筒(10,100),
e.将所述中空版定位在所述滚筒(10,100)上,
f.断开所述气体供给源。
17.一种用于制造如权利要求13至15中任一项所述的装置的方法,包括以下步骤:
a.提供如权利要求1至6中任一项或权利要求11所述的第一滚筒(10,100),
b.将所述滚筒(10,100)连接到气体供给源,
c.将所述滚筒(10,100)充入气体,
d.将如权利要求7至10所述的第二滚筒(10)推套到所述第一滚筒(10,100)上,
e.将所述第二滚筒(10)定位在所述第一滚筒(10,100)上,
f.断开所述气体供给源,以及
g.可选地施加至少一个另外的滚筒(10,100)或中空版。
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