DE68917873T2 - Drucktuch mit nichttexturierter Oberfläche. - Google Patents

Drucktuch mit nichttexturierter Oberfläche.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Drucktuchaufbau und spezieller einen Drucktuchaufbau mit einer verhältnismäßig glatten, nicht-texturierten Grundfläche mit niedriger Abriebwirkung, welche den Zylinder berührt, auf den das Drucktuch aufgespannt ist. Der hier betroffene Typ von Drucktuch wird primär im Offsetdruck verwendet, kann aber auch Anwendung in anderen Gebieten der Drucktechnik finden.
  • Beim Offsetdruck ist ein Rotationszylinder mit einer Druckplatte belegt, die normalerweise positive Bildflächen aufweist, die adsorptiv gegenüber Druckfarben auf Ölbasis sind und abweisend gegenüber Wasser, und eine Hintergrundfläche, für die das Gegenteil zutrifft. Die Druckplatte wird in einer Weise rotieren gelassen, daß ihre Oberfläche einen zweiten Zylinder berührt, der mit einem Drucktuch mit Gummioberfläche belegt ist, welche Druckfarbe annimmt. Die auf den Bildflächen der Druckplatte vorhandene Druckfarbe überträgt sich oder "Offsets" auf die Oberfläche des Drucktuches. Papier oder anderes zu bedruckendes Flächenmaterial wird dann zwischen dem drucktuch-gespannten Zylinder und einem starren Gegendruckzylinder hindurchgeführt, um das Druckbild von der Oberfläche des Drucktuches auf das Papier zu übertragen.
  • Während des Schrittes, bei dem das Bild von der Platte auf das Drucktuch übertragen wird und des Schrittes, bei dem das Bild vom Drucktuch auf das Papier übertragen wird, ist es wichtig, einen intimen Kontakt zwischen den beiden Berührungsflächen zu haben. Dies wird gewöhnlich dadurch erreicht, daß der drucktuch-bespannte Zylinder und der Gegendruckzylinder so angeordnet werden, daß sich eine feste Überschneidung zwischen den beiden ergibt, durch die das Drucktuch während des gesamten Ablaufes um eine bestimmte Tiefe zusammengepreßt wird, typischerweise um ungefähr 0,005 bis 0,015 cm (0,002 bis 0,006 inches). Es ist wichtig, daß diese Kompression gleichmäßig über die gesamte Oberfläche des Drucktuches aufrechterhalten wird.
  • Auf herkömmliche Art wird diese feste Überschneidung durch Einfügen von einer oder mehreren dünnen Papierlagen oder dergl. zwischen das Drucktuch und die Oberfläche des Zylinders bewirkt, um die Dicke des Drucktuches aufzubauen. Dieser Vorgang ist als Unterlegen des Drucktuches bekannt. Diese Maßnahme bereitet jedoch Probleme, indem der Unterlegungsvorgang sehr zeitraubend ist, wodurch sich Stillstandszeit der Druckeinrichtungen ergibt. Wenn es einmal auf dem Zylinder angeordnet ist, neigt das Unterlegungspapier ferner dazu, zu gleiten, zu rutschen und/oder Falten zu bilden, was eine nicht gleichmäßige Drucktuchoberfläche zur Folge haben kann und zu schlechten Druckergebnissen führt. Wenn weiterhin das Drucktuch ersetzt werden muß, muß der zeitaufwendige Unterlegungsvorgang für ein neues Drucktuch wiederholt werden.
  • Sogenannte "unterlegungsfreie" Drucktücher sind entwickelt worden, um eine feste Überschneidung zu ergeben, ohne die Notwendigkeit, das Drucktuch zu hinterlegen. Unterlegungsfreie Drucktücher werden auf sehr genaue Dickenmaße gefertigt, so daß sie mit dem richtigen Maß an Überschneidung direkt auf einem Zylinder angebracht werden können. Diese Drucktücher haben den Vorteil eines einstückigen Aufbaues, der kein Anordnen von Unterlegungspapier unterhalb des Drucktuches erfordert. Dies führt zu weniger Druckmaschinenstillstandszeit, wenn das alte Drucktuch entfernt und durch ein neues ersetzt werden muß.
  • Solche unterlegungsfreien Drucktücher sind, wie die meisten Drucktücher, aus einem Grundmaterial aufgebaut, welches dem Drucktuch Dimensionsstabilität verleiht. Derzeit bestehen die meisten wenn nicht alle handelsüblichen Drucktücher aus textilen Geweben als Grundkörper. Der Grundkörper kann aus einer oder mehreren Lagen solcher Gewebe bestehen. Die Arbeitsoberfläche des Drucktuches, die mit der Druckfarbe in Berührung gelangt, ist typischerweise eine Elastomerschicht aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk, die auf die Grundschicht oder die Grundschichten aufgebracht wird. Die Grundschicht oder Grundschichten und die Arbeitsoberfläche werden mit geeigneten Klebstoffen miteinander laminiert.
  • Beim Offsetdruck wie auch bei anderen Druckverfahren unterliegen der Druckplattenzylinder und der Drucktuchzylinder der Korrosion und des Rostens, weil sie Druckfarbe und Wasser ausgesetzt sind, wie auch Chemikalien, die zum Säubern der Maschine verwendet werden. Um diesen Problemen zu begegnen, werden diese Zylinder typischerweise verchromt oder vernickelt. Diese Metalle bieten eine Oberfläche, die nicht nur korrosionsresistent ist sondern auch Druckfarben abweist.
  • Solche vernickelten und verchromten Zylinder haben sich jedoch nicht gut in Verbindung mit unterlegungsfreien Drucktüchern bewährt. Nach nur kurzer Betriebszeit wird Nickel in einem solchen Ausmaß von der Zylinderoberfläche entfernt, daß der nackte Stahl freigelegt wird. Wird eine Verchromung resistenter gegenüber Abrieb als Nickel, unterliegt sie ebenfalls einer Abnutzung. Die Flächenbereiche der Zylinderoberfläche, wo die Metallgalvanisierung entfernt ist, unterliegen einer schnellen Korrosion und/oder Oxidation. Es wurde vermutet, daß das Nickel oder das Chrom durch Korrosion mittels Chemikalien entfernt wird, welche um die Kanten des Drucktuches kriechen. Andere haben spekuliert, daß der Metallabtrag durch elektrische Ladungen verursacht wird, welche sich durch die Reibung zwischen dem Drucktuch und dem Zylinder ausbilden.
  • Es wurden einige Versuche unternommen, den Abtrag von Metallgalvanisierungsschichten zu beseitigen. Beispielsweise sieht Sporing, US- Patent No. 4,471,011 eine dünne Gummibeschichtung auf dem Grundkörper des Drucktuches vor, um das Hineinkriechen von Lösungsmitteln und anderen Chemikalien unter das Drucktuch zu vermeiden. Andere haben Schmiermittel auf den Drucktuchzylinder aufgetragen, um solche Lösungsmittel und Chemikalien daran zu hindern, in Berührung mit dem Drucktuchzylinder zu gelangen. Keiner dieser Lösungsansätze hat mehr bewirkt, als den Abtrag von Metall zu verlangsamen, und die Anwendung von Schmiermitteln muß jedesmal wiederholt werden, wenn ein Drucktuch gewechselt wird.
  • In jedem Fall wäre es jedoch wünschenswert, unterlegungsfreie Drucktücher mit ihren zugehörigen Vorteilen auf galvanisierten Zylindern verwenden zu können. Es besteht deshalb in der Fachwelt das Bedürfnis nach einem unterlegungsfreien Drucktuch, welches erfolgreich in Verbindung mit vernickelten oder anderweitig korrosionsresistent galvanisierten Zylindern benutzt werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung trifft dieses Bedürfnis, indem sie einen einteiligen Drucktuchaulbau bereitstellt, der keiner Unterlegung bedarf, wenn er installiert wird und der eine nicht-texturierte Grundfläche mit geringer Abriebwirkung aufweist, welche den Zylinder berührt, so daß die Drucke, denen das Drucktuch ausgesetzt ist, im wesentlichen über die gesamte Oberfläche des Drucktuches verteilt werden, welche sich in Berührung mit dem Drucktuchzylinder befindet. Auf diese Weise ist die galvanisierte Oberfläche des Zylinders nicht dem Metallabtrag ausgesetzt, wie dies bei früheren Drucktuchkonstruktionen der Fall war. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein mehrlagiger Drucktuchaufbau vorgesehen, der mindestens eine untere Lage einschließt und mindestens eine Oberflächenlage, die mit einer Fläche der ersteren laminiert ist. Die entgegengesetzte Fläche der unteren Lage ist im wesentlichen texturierungsfrei, so daß die Drücke, denen das Drucktuch ausgesetzt ist, wenn es auf den Drucktuch-Zylinder aufgespannt ist, im wesentlichen über die gesamte Oberfläche des Drucktuches verteilt werden, welche sich in Berührung mit dem Zylinder befindet.
  • Die untere Lage kann eine Anzahl von geeigneten Materialien aufweisen. Beispielsweise kann die untere Lage ein Gewebe sein, dessen außenliegende Oberfläche geschliffen ist, um die Schußfäden an denjenigen Stellen zu entfernen, wo sie die Kettfäden überkreuzen. Dies liefert eine verhältnismäßig glatte, nicht- texturierte Oberfläche mit niedrigen Abriebeigenschaften, welche sich in im wesentlichen vollständigem Kontakt mit dem Drucktuchzylinder befindet, wenn sie auf diesen aufgesparnt ist. Dies befindet sich in scharfem Kontrast zu typischen Drucktuchkonstruktionen nach dem Stand der Technik, bei welchen nur die Gewebeknotenpunkte (d.h. Punkte der Überkreuzung zwischen Schuß- und Kettfäden) tatsächlich die Zylinderoberfläche berührten. Typischerweise machen derartige Berührungsflächen nur ungefähr 20 % der gesamten Oberfläche des Drucktuches aus.
  • Die untere Lage kann auch andere Materialien aufweisen, welche eine relativ glatte, nicht-texturierte und wenig abrasive Oberfläche bieten, sowie Vliesstoff oder Filz oder eine Beschichtung mit natürlichen oder synthetischen Polymeren. Wo eine Polymerbeschichtung angewandt wird, sollte die Dicke der Schicht derart sein, daß die Gewebeoberflächenstruktur jeglichen als Unterlage verwendeten Gewebes im wesentlichen vollständig abgedeckt wird.
  • Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird ein laminierter Drucktuchaufbau vorgesehen, der wenigstens eine Basislage aus einem Gewebe und eine Oberflächenlage einschließt, die mit einer Fläche der ersteren laminiert ist. Die außenliegende Oberfläche der unteren oder Basislage ist geschliffen, um im wesentlichen texturierungsfrei zu sein, so daß die Drücke, denen das Drucktuch ausgesetzt ist, wenn es auf den Drucktuchzylinder aufgespannt ist, im wesentlichen über die gesamte Oberfläche des Drucktuches verteilt werden, welche sich in Berührung mit dem Zylinder befindet. Das Drucktuch kann anfänglich in einer Dicke hergestellt werden, die seine erforderliche Enddicke übersteigt. Dieser Schleifschritt kann zuerst durchgeführt werden, gefolgt durch das Schleifen der Arbeitsoberfläche der oberen Lage, um einen endgültigen Drucktuchaufbau von genauer Dicke (Kaliber) zu erzielen.
  • Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird ein mehrlagiger Drucktuchaufbau vorgesehen, der wenigstens eine untere Lage aus einem Gewebe und eine Oberflächenlage einschließt, die mit einer Fläche der ersteren laminiert ist. Die entgegengesetzte Fläche der unteren Lage ist mit einem natürlichen oder synthetischen Polymer beschichtet, um eine im wesentlichen glatte, nicht- texturierte Oberfläche zu ergeben, so daß die Drücke, denen das Drucktuch ausgesetzt ist, wenn es auf den Drucktuchzylinder aufgespannt ist, im wesentlichen über die gesamte Oberfläche des Drucktuches verteilt werden, welche sich in Berührung mit dem Zylinder befindet.
  • Es wurde gefunden, daß die Verwendung von Drucktüchern mit Basislagen aus Gewebe, mit denen sie direkt auf einen galvanisierten Drucktuchzylinder aufgesapnnt werden, Abrieb des Metalles durch einen Abrasionsvorgang der Fadenknotenpurkte verursachen, welche an der Zylinderoberfläche reiben. Da eine typische Drucktuchbasislage sich mit der Oberfläche des Drucktuchzylinders nur etwa mit 20 % ihrer Oberfläche an den Fadenknotenpunkten befindet, wo Kett- und Schußfäden sich überkreuzen, werden die Drucke, denen das Drucktuch ausgesetzt ist, auf diese Berührungsbereiche konzentriert. Durch Vorsehen einer verhältnismäßig glatten, nicht-texturierten Basislagenoberfläche bei einem Drucktuch befindet sich das Drucktuch in im wesentlichen vollständigem Kontakt mit der Zylinderoberfläche und die Drucke, denen das Drucktuch ausgesetzt ist, werden über im wesentlichen die gesamte Oberfläche des Drucktuches verteilt, welche sich in Berührung mit dem Zylinder befindet.
  • Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine einteilige Drucktuchkonstruktion vorzusehen, welche bei ihrem Installieren kein Unterlegen erfordert und welche eine nicht-texturierte, wenig abrasive Grundfläche aufweist, welche sich in Berührung mit dem Drucktuchzylinder befindet. Dieses und andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden klar aus der sich anschließenden detaillierten Beschreibung, den beigefügten Zeichnungen und den angehängten Ansprüchen.
  • Um die Erfindung schneller verständlich zu machen, wird jetzt in beispielhafter Weise auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen
  • Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnittes aus einem erfindungsgemäßen Drucktuch und
  • Fig. 2 eine teilweise Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist.
  • Das Drucktuch 11 nach der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt und weist eine untere Lage 12 aus einem Gewebe auf. Wie üblich im Stand der Technik ist eine zusätzliche Lage oder sind zusätzliche Lagen eines verstärkenden textilen Flächengebildes, wie die Lage 14, zusätzlich in den Laminataufbau einbezogen. Typischerweise sind die Lagen aus textilem Flächengebilde solche mit niedriger Dehnung sowie bestimmte Baumwolltypen, Rayon oder Glas. Bei den gebräuchlichen Herstellungsverfahren werden die Lagen aus einer langen Bahn eines solchen textilen Flächengebildes hergestellt. Die Lagen 12 und 14 können durch eine Klebstoffschicht 13 miteinander verbunden sein, die eine Kautschuklösung sein kann, wie ein Nitril- oder Neoprenkautschuk oder andere geeignete Klebstoffmaterialien.
  • Wahlweise kann das Drucktuch eine kompressible Zwischenlage 15 aufweisen, welche nach irgendeinem eine Anzahl von herkömmlichen Herstellungsmethoden gefertigt sein kann. Eine weitere Lage 17 aus einem textilen Flächengebilde, ähnlich im Aufbau den Lagen 12 und 14 ist über der kompressiblen Schicht 15 angeordnet. Die Oberflächenschicht 18 ist typischerweise aus irgendeinem geeigneten Polymermaterial gebildet, die sowohl Naturkautschuke wie auch Kunstharze einschließen. Einige Kautschukverbindungen, die für das Ausbilden der Oberflächenschicht 18 benutzt worden sind, umfassen beispielsweise Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, Isobutylen-Isopren-Elastomer, Polysulfidkautschuk, Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer, Naturkautschuk, Styrol- Butadien-Kautschuk und ein Bland aus Acrylnitril-Butadien und Polysulfidkautschuk.
  • Die Oberflächenschicht 18 kann auf jede herkömmliche Art und Weise durch Mischen einer unvulkanisierten Kautschukverbindung in einem geeigneten Lösungsmittel und anschließenden Rakelauftrag der Lösung auf einen Gewebekörper, wie beispielsweise die Gewebelage 17 erfolgen. Üblicherweise wird der Auftrag in Form einer Mehrzahl von dünnen Beschichtungen durchgeführt. Nachdem jeweils eine Beschichtung aufgetragen ist, läßt man das Lösungsmittel verdunsten, so daß die resultierende Kautschukschicht im wesentlichen lösungsmittelfrei ist.
  • Das Drucktuch 11 wird dann für eine geeignete Zeitspanne erhitzt, um den unvulkanisierten Kautschuk in dem Aufbau zu vulkanisieren oder zu härten. Das Drucktuch 11 kann anfangs in Form einer langen Rolle oder dergl. hergestellt werden, von der dann einzelne Drucktücher auf Maß abgeschnitten werden.
  • Die Basislage aus einem textilen Flächengebilde schließt eine Karkasse aus einem Gewebe ein, welche sowohl Schuß- wie auch Kettfäden aufweist. Diese Schußfäden überkreuzen die Kettfäden an Gewebeknotenpunkten, um eine texturierte Oberfläche zu bilden. Wenn diese Oberfläche um einen Drucktuchzylinder geschlungen wird, wird das Drucktuch nur von diesen Knotenpunkten getragen, die nur etwa 20 % der Gesamtfläche des Drucktuches ausmachen können.
  • Bei dem Drucktuch gemäß der vorliegenden Erfindung wird jedoch diese Außenoberfläche der Gewebekarkasse geschliffen, um eine verhältnismäßig glatte, nicht-texturierte Oberfläche zu erzeugen, deren Gewebeknotenpunkte entfernt worden sind, wie beispielsweise durch Schleifen. Die Karkasse behält jedoch ihre Dimensionsstabilität bei. Wenn auf einen Drucktuchzylinder aufgespannt, berührt die glatte, nicht-texturierte Oberfläche der Basisschicht des Drucktuches im wesentlichen die gesamte Oberfläche des Drucktuches. Durch Einsatz des Drucktuches gemäß der Erfindung werden somit die Drücke, denen das Drucktuch unterworfen wird, im wesentlichen auf die gesamte Oberfläche des Drucktuches verteilt.
  • Der Schleifschritt zum Erzeugen der nicht-texturierten Oberfläche kann ausgeführt werden, bevor oder nachdem das Drucktuch ausgehärtet worden ist. Er kann sogar stattfinden, bevor die verschiedenen Lagen des Drucktuches miteinander laminiert werden. Es wird jedoch bevorzugt, daß der Schleifschritt nach dem Aushärten des Drucktuches stattfindet. In der Praxis wird die Oberflächenschicht 18 des Drucktuches zu einer Dicke aufgebaut, die dem Drucktuch eine Gesamtdicke geringfügig oberhalb seines angestrebten Endkalibers bzw. seiner Enddicke verleiht. Dann wird das Gewebe auf der Basisschicht 12 geschliffen, um die verhältnismäßig glatte, nicht-texturierte Oberfläche zu ergeben. Schließlich wird auch die Oberflächenschicht 18 selbst geschliffen, um dem Drucktuch seine angestrebte Enddicke zu verleihen.
  • Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die Basislage 12 beschichtet oder anderweitig laminiert mit einer Schicht 28 aus einem natürlichen oder synthetischen Polymer, um eine außenliegende Oberfläche vorzusehen, welche im wesentlichen glatt und nichttexturiert ist. Im Sinne der vorliegenden Erfindung schließt der Begriff eines natürlichen oder synthetischen Polymers sowohl Naturkautschuk als auch synthetische Elastomere ein. Er schließt auch Filme oder Beschichtungen aus Farbauftragsmassen und/oder Klebstoffen ein.
  • Alternativ kann die Schicht 18 auch aus einem Vliesstoff ausgebildet sein, wie einem Filz, um die nicht-texturierte Oberfläche zu bilden, die den Drucktuchzylinder berühren soll. Die Schicht 28 kann sogar die Gestalt eines dünnen Metallfilmes einnehmen, der mit dem Drucktuchaufbau verklebt ist. Um sicherzustellen, daß eine verhältnismäßig glatte und nicht-texturierte Oberfläche dargeboten wird, sollte die Dicke der Schicht 28 derart ausreichend sein, daß keine Gewebestruktur der Basislage 12 hervortritt. Der in Fig. 2 gezeigte Drucktuchaufbau kann wahlweise auch eine kompressible (nicht gezeigte) Zwischenlage einschließen.
  • Durch die Verwendung eines Gewebes oder eines Filmes, welches bzw. welcher eine verhältnismäßig glatte, nicht-texturierte Oberfläche aufweist, als Basislage eines Drucktuchaufbaues wird der Abtrag von aufgalvanisierten Metallen für die Oberfläche eines Drucktuchzylinders in einer Druckmaschine im wesentlichen beseitigt. Eine solche Oberfläche kann gemäß der vorliegenden Erfindung durch Entfernen der Gewebestruktur von herkömmlichen Basislagen aus Gewebe oder durch Beschichten oder anderweitiges Laminieren solcher Basislagen mit einer nicht-texturierten Materialoberfläche erreicht werden.
  • Während bestimmte beispielhafte Ausführungsformen zum Zweck der Erläuterung der Erfindung dargestellt worden sind, wird es denjenigen, die in dieser Technlk bewandert sind, klar sein, daß verschiedenste Abwandlungen in den hier offenbarten Methoden und Geräten vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, welche durch die angefügten Patentansprüche umrissen wird.

Claims (1)

  1. Mehrlagiger Drucktuch (11)-Aufbau mit wenigstens einer unteren Lage (12) und einer Oberflächenschicht (18), die mit einer Fläche der ersteren laminiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Lage ein Gewebe ist, dessen entgegengesetzte Fläche geschliffen ist, um die Schußfäden dort zu entfernen, wo sie die Kettfäden überkreuzen, oder die untere Lage ein Gewebe ist, dessen entgegengesetzte Fläche mit einem Naturkautschuk oder einem synthetischen Elastomer beschichtet ist, oder die untere Lage ein Naturkautschuk oder ein synthetisches Elastomer ist, so daß diese entgegengesetzte Fläche der unteren Lage im wesentlichen nicht- texturiert ist, so daß die Drücke, denen das Drucktuch ausgesetzt ist, wenn es auf einen Drucktuch-Zylinder aufgespannt ist, im wesentlichen über die gesamte Oberfläche des Drucktuches verteilt werden, welche sich in Berührung mit dem Zylinder befindet.
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