NL8003895A - Huls voor een drukcilinder alsmede werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een dergelijke huls. - Google Patents

Description

ƒ 80.5085/vdV/jz

öuüjuJJ

Korte aanduiding: Huls voor een drukcilinder alsmede werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een dergelijke huls.

De uitvinding heeft betrekking op een huls voor een drukcilinder omvattende een cilindrisch steunelement voorzien van een uitwendige bekleding met een door straling hardbare thermoplastische elastomeer samenstelling (fotopolymeer) welke als een plaat om het 5 steunelement is geslagen en daaraan is gehecht onder toepassing van verhoogde temperatuur en druk. Een dergelijke huls die hoe langer hoe meer toepassing vindt in de druktechniek, is in verschillende uitvoeringen uit de praktijk bekend.

Het daarbij toegepaste steunelement bestaat meestal uit een 10 dikwandige cilinder die voldoende stijfheid vertoont en waarop de fotopolymeer plaat wordt bevestigd en vast gebakken. Daarbij treden twee problemen op die een sterke weerslag hebben op de kwaliteit van het met behulp van deze huls vervaardigde drukwerk. Bij de vervaardiging van de huls wordt druk toegepast teneinde de foto-15 polymeer plaat goed te doen hechten op het steunelement. Deze druk uitoefening kan daarbij oorzaak zijn van oneffenheden of ongelijkmatigheden in het buitenoppervlak van de beklede huls. Dergelijke onregelmatigheden moeten zo goed mogelijk worden vermeden.

Een tweede probleem dat optreedt bij de bekende hulzen is dat 20 er lucht of gas insluitingen aanwezig zijn tussen de fotopolymeer plaat en het steunelement. Ook hierdoor worden onregelmatigheden in het te vervaardigen drukwerk veroorzaakt zodat de kwaliteit van het afgeleverde werk van een drukmachine voorzien van een of meer van dergelijke hulzen onder het gewenste niveau blijft.

25 De uitvinding beoogt in de eerste plaats een huls te verschaffen die zodanig constructief is opgebouwd dat de in het voorgaande aangestipte bezwaren kunnen worden vermeden. Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt doordat het steunelement 8003895 - 2 - bestaat uit een dunwandige cilindrische zeef waarop de fotopolymeer plaat rechtstreeks is gehecht. Het toepassen van een zeef maakt het mogelijk aan de binnenzijde van de fotopolymeer plaat een afzuiging van gas te verwezenlijken en in dit zelfde gebied een 5 zekere onderdruk tot stand te brengen. Hierdoor kan de omringende atmosfeer een gelijkmatige druk op de bekleding uitoefenen welke druk een grote uniformiteit over het gehele oppervlak vertoont. Verder maakt de zeef het mogelijk dat nog eventueel aanwezige lucht of zich ontwikkelende gassen worden afgevoerd waarmede de 10 hechting van de fotopolymeer plaat aan het steunelement wordt verbeterd.

In een gunstige uitvoeringsvorm van de huls volgens de uitvinding bestaat het steunelement uit een niet-gedessineerde (plain mesh) zeefdruk sjabloon die bij voorbeeld op bekende wijze 15 van nikkel kan zijn vervaardigd met een dikte tussen 80-12Cyum en een perforatie graad van 9 - 255 mesh. Een dergelijke zeefdruk sjabloon die nauwkeurig kan worden vervaardigd, leent zich bijzonder goed als steunelement voor de te vervaardigen huls.

De uitvinding omvat tevens een huls zoals hierboven omschreven 20 die hierdoor is gekenmerkt dat de zeef zich onder voorspanning bevindt op een kern, waarbij de fotopolymere bekleding is gedessineerd. Daarbij zorgt de kern voor de vormvastheid en kan een dergelijke huls zonder verdere maatregelen in een drukmachine worden geplaatst.

25 De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van de hiervoor beschreven huls waarbij een door straling hardbare thermoplastische bekleding van een elastomeer samenstelling (een fotopolymeer) op een steunelement wordt gehecht onder toepassing van verhoogde temperatuur en druk. Volgens de 30 uitvinding onderscheidt zich deze werkwijze doordat men uitgaat van een dunwandige cilindrische zeef die wordt geplaatst op een 8003895 - 3 - stijve ondersteuning waarvan het buitenoppervlak is voorzien van, of bekleed is met een patroon van naar de zijkanten van het oppervlak voerende kanalen, doordat men hierna een plaat van de fotopolymeer op het zeefoppervlak aanbrengt en vervolgens een 5 onderdruk opwekt in de tussen het buitenoppervlak van de stijve ondersteuning en de plaat aanwezige kanalen ter verwijdering van aanwezige gassen en doordat men daarna een warmtebehandeling toepast.

Het voordeel van deze werkwijze bestaat hierin dat de 10 tijdens de vervaardiging op de fotopolymeer plaat uitgeoefende krachten zeer gelijkmatig zijn en geen lokale verhogingen of verlagingen vertonen, waarmede de homogeniteit evenals de dimensies van de met deze plaat verkregen bekleding ongewijzigd worden gehandhaafd.

15 Bij voorkeur wordt na het aanbrengen van de fotopolymeer plaat op de zeef en na het opwekken van de onderdruk, een dunne kunststof folie om deze bekledingsplaat gewikkeld, voordat de warmte behandeling wordt uitgevoerd. Hierdoor wordt de uniforme kracht waarmee de bekledingsplaat op het steunelement wordt gedruk 20 als het ware gefixeerd en na het opheffen van de toegepaste onderdruk gehandhaafd.

In een gunstige uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding past men als stijve ondersteuning een opblaasbare zak toe welke eerst wordt omwikkeld met een poreus, weinig samendruk-25 baar materiaal voordat de zeef wordt aangebracht terwijl hierna de plaat op de zeef wordt bevestigd en vervolgens de zeef met de bekleding van de zak wordt afgenomen voordat de warmtebehandeling wordt uitgevoerd. Tijdens deze warmtebehandeling verschaffen de perforaties van de zeef een waarborg dat de zich in de bekleding 30 eventueel ontwikkelende gassen kunnen ontwijken zonder de vorming van lokale ophopingen.

8003895 - 4 -

De warmtebehandeling van de beklede zeef wordt bij voorkeur uitgevoerd in drie fasen: eerst bij een temperatuur van ongeveer 140°C gedurende 20 - 120 min. vervolgens een korte afkoeling van 5-10 min. bij kamertemperatuur en tenslotte een nabehandeling 5 bij een temperatuur van ongeveer 140° gedurende 5-60 min.

Wanneer men een gedessineerde huls wil vervaardigen wordt de tot dusver beschreven werkwijze zodanig aangevuld dat men na de voltooide warmtebehandeling de aldus verkregen huls met een zeer nauwe passing aanbrengt op een zuiver cilindrische stijve 10 kern, waarna de dessinering op bekende wijze door middel van straling tot stand wordt gebracht. Bij het plaatsen van de huls op de kern kan men een passing met een negatieve tolerantie toepassen waarbij de huls op de kern wordt geschoven met behulp van ter plaatse onder druk aangevoerd medium.

15 De uitvinding heeft tenslotte betrekking op een inrichting voor het toepassen van de hiervoor aangegeven werkwijze, welke inrichting op bekende wijze is voorzien van een ondersteuning voor de te bekleden zeef. Volgens de uitvinding onderscheidt zich de inrichting door twee schijven die co-axiaal ter weerszijden tegen 20 de ondersteuning kunnen worden aangebracht en in radiale richting buiten de ondersteuning uitsteken, waarbij tenminste een van beide schijven is voorzien van een passage die enerzijds in verbinding kan komen met de kanalen aan het buitenoppervlak van de ondersteuning en anderzijds een aansluiting bezit ter verbinding met 25 een bron van onderdruk.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening waarin enkele details van de huls en een gedeelte van de inrichting zijn afgebeeld.

Fig. 1 is een dwarsdoorsnede over een beklede huls.

30 Fig. 2 is een doorsnede op sterk vergrote schaal van een klein gedeelte van de lengte van de huls gezien volgens de door- 8003895 - 5 - snijding II—II.

Fig. 3 is een sterk vergrote weergave van het detail III in Fig. 1.

Fig. 4 toont in langsdoorsnede het belangrijkste deel van 5 de inrichting voor het vervaardigen van de huls volgens de Figs.

1 - 3.

Fig. 5 is een doorsnede op sterk vergrote schaal van een gedeelte uit de doorsnede volgens de lijn V-V in Fig. 4.

De huls 1 volgens de Figs. 1-3 is opgebouwd uit een 10 cilindrisch steunelement 2 dat in dit geval bestaat uit een niet-gedessineerde of plain-mesh zeef sjabloon. Dit steunelement is voorzien van een uitwendige bekleding 3 welke als een plaat om het steunelement 2 is geslagen (zie Fig. 3). Deze bekleding 3 heeft een door straling hardbare thermoplastische elastomeer samenstelling 15 (een fotopolymeer). De bekledingsplaat 3 welke op een hierna nog te beschrijven wijze stevig wordt gehecht aan de zeefsjabloon 2, is aanvankelijk bedekt met een (niet afgebeelde) beschermfolie welke tijdens een eerste fase van de vervaardigingswerkwijze wordt verwijderd en vervangen door een strak omgewikkelde dunne folie 4. 20 Ten gevolge van haar samenstelling kan met de bekleding 3 door bestraling een bepaald patroon worden verkregen. Deze bestraling (bij voorbeeld met licht) geschiedt dan via een masker dat een negatief beeld vormt. De bestraalde delen van de bekleding 3 verharden zodat na voltooiing van de bestraling de niet getroffen 25 delen van de bekleding 3 kunnen worden uitgewassen of op andere wijze verwijderd voor het aldus (op conventionele wijze) tot stand brengen van het beoogde patroon.

De vervaardiging van de huls 1 bestaat uit een reeks handelingen die in drie samenhangende delen kunnen worden onder-30 scheiden. Met deze werkwijze kan een ongedessineerde huls worden verkregen die in aansluiting op de hierna te beschrijven werkwijze 8003895

J

- 6 - kan worden gedessineerd volgens een methode zoals zojuist in het kort aangegeven.

De werkwijze voor het vervaardigen van de huls 1 omvat de volgende stappen: 5 - uitgegaan wordt van een steunelement 2, bij voorbeeld een zeefsjabloon die kan zijn voorzien van perforaties met een waarde tussen 9 en 255 mesh (d.w.z. gaten per inch) en bij voorkeur een mesh waarde tussen 60-120. Het sjabloon oppervlak mag geen oneffenheden bevatten anders dan de 10 perforaties, hetgeen met behulp van de huidige stand van techniek voor de vervaardiging van zeefsjablonen zeer goed mogelijk is.

- de dikte van de sjabloon kan liggen tussen 80-120 ^um.

- de sjabloon wordt ontvet waartoe dk bekend procédé kan worden 15 gebruikt, doch waarbij de voorkeur uitgaat naar een zure ontvetting.

- hierna wordt de sjabloon gedroogd gedurende bij voorbeeld 10 min. bij een temperatuur van 180°C.

- vervolgens wordt een beschikbare fotopolymeer plaat op de 20 juiste maat afgesneden, zodat in een volgende fase van de werkwijze de plaat zodanig om de sjabloon 2 kan worden . gewikkeld dat de snijranden van de plaat juist tegen elkaar liggen, zie Fig. 3.

Tot zover de eerste fase van de werkwijze. In de hierna volgende 25 tweede fase wordt gebruik gemaakt van een in Fig. 4 afgebeelde ondersteuning 5 die in dit geval bestaat uit een opblaasbare luchtzak. Deze zak 5 heeft een leiding 6 waarmee de zak kan worden opgepompt of kan leeglopen. Co-axiaal ter weerszijden tegen de zak 5 kunnen twee schijven 7 worden aangebracht welke schijven.

8003895 » - 7 - in radiale richting buiten de ondersteuning (de luchtzak 5) uitsteken. De in Fig. 4 rechter schijf 7 is voorzien van een passage 8. De plaats van deze passage is zodanig dat er een verbinding kan ontstaan met het buitenoppervlak van de zak 5. De passage 8 heeft 5 aan de buitenzijde van de schijf 7 een aansluiting 9 ter verbinding met een (niet afgebeelde) bron van onderdruk. De schijven 7 zijn tenslotte aan hun naar de zak 5 gekeerde zijde voorzien van een ringvormige groef 10 waarvan het doel zal worden toegelicht in de thans volgende beschrijving van de tweede fase van de werkwijze.

10 - de luchtzak 5 wordt omwikkeld met een poreus, weinig samendrukbaar materiaal bij voorbeeld een non-woven vlies 11.

Dit geschiedt met het oogmerk dat het buitenoppervlak van de ondersteuning 5 is bekleed met een patroon van naar de zijkanten van dit buitenoppervlak voerende kanalen.

15 - de sjabloon 2 wordt geschoven om de aldus omwikkelde luchtzak 5.

- de luchtzak wordt opgepompt tot een druk van 80 kPa, teneinde op deze wijze de vereiste stijve ondersteuning voor de sja-, bloon 2 te vormen.

20 - de op maat gesneden fotopolymeer plaat met de nog aanwezige beschermfolie wordt strak om de sjabloon 2 gelegd zodat de situatie ontstaat die is afgebeeld in Fig, 3.

- hierna worden de schijven 7 aangebracht waarbij een zekere afdichting tot stand komt tussen de naar binnen gerichte 25 zijde van elke flens en de kopzijden van de fotopolymeer plaat 3. Eventueel kan een afdichtband worden aangebracht om de scheidingszone tussen de schijven 7 en de fotopolymeer plaat.

- hierna wordt de aansluiting 9 verbonden met een bron van 30 onderdruk, zodat een zeker vacuum ontstaat langs de buiten- 8003895 v V.

- 8 - omtrek van de luchtzak 5.Dankzij de aanwezigheid van het non-woven vlies 11 en de perforaties van de sjabloon 2, kan dit vacuum doordringen tot aan de fotopolymeer plaat 3 welke aldus door de omringende atmosferische druk stevig wordt vastgedrukt op de 5 sjabloon 2· - In deze toestand wordt de (niet afgeheelde) beschermfolie van de fotopolymeer plaat 3 verwijderd en wordt de plaat strak omwikkeld met de dunne folie 4 van bij voorbeeld PVC of polyetheen. De overlappingszone van deze folie ligt versprongen ten opzichte van 10 de in Fig. 3 afgebeelde naad tussen de afgesneden kanten van de fotopolymeer plaat 3.

- Het vacuum wordt opgeheven door het aansluiten van de passage 8 in de flens 7 op de atmosfeer. Ook de druk binnen de luchtzak 5 kan via de leiding 6 ontsnappen.

15- De schijven 7 worden verwijderd en de sjabloon 2 met de omwikkelde bekleding 3 wordt van de zak losgenomen.

Dit is het einde van de tweede fase van de werkwijze welke thans kan overgaan in de derde fase die betrekking heeft op de thermische behandeling.

20 - de beklede sjabloon wordt in een bakoven gedurende 20-120 min.

en bij voorkeur gedurende 60 min. onderworpen aan een temperatuur van ongeveer 140°C.

- na afloop van dit inbakken wordt de sjabloon met bekleding gedurende 5-10 min. afgekoeld buiten de bakoven.

25 - tenslotte wordt de sjabloon met bekleding opnieuw in de bakoven gedurende 5-60 min. onderworpen aan een temperatuur van ongeveer 140°. Dit nabakken geschiedt bij voorkeur gedurende 10 min.

- hierna wordt de sjabloon met de hierop vastgebakken bekleding 8003895 - 9 - , l afgekoeld en is daarmede de beoogde huls verkregen en is de derde fase van de werkwijze voltooid.

De aldus verkregen huls kan vervolgens worden gedessineerd op een conventionele wijze die in het voorgaande reeds is aangestipt.

5 Daarbij kan de huls op een zuiver cilindrische stijve kern worden geschoven waarbij een zeer nauwe passing in acht wordt genomen. Daarbij kan men een passing met een negatieve tolerantie toepassen.

In dat geval kan de huls 1 op de genoemde kern worden geschoven met behulp van ter plaatse onder druk aangevoerd medium. Daartoe kan 10 de kern zijn voorzien van een aantal gaatjes waardoor heen lucht onder hoge druk kan uitstromen. De toegevoerde lucht dient daarbij als "smering" en als medium dat een lichte oprekking van de huls bewerkstelligt. Als de huls 1, d.w.z. de sjabloon 2 met de bekleding 3 op de kern is aangebracht, kan het dessineren worden 15 uitgevoerd.

Wanneer met de gedessineerde huls regelmatig moet worden gedrukt, kan deze op de kern blijven zitten. Indien echter met de huls gedurende een lange tijd niet of niet meer gedrukt hoeft te worden, kan de huls via de zojuist aangegeven pneumatische methode 20 weer van de kern worden verwijderd en worden opgeslagen. Ook voor een eventuele verzending van de huls dient de huls eerst van de kern te worden afgenomen.

Geslaagde proefnemingen zijn uitgevoerd met een zeef sjabloon van 80 mesh, vervaardigd uit nikkel welke op de hierboven beschreven 25 werkwijze is voorzien van een fotopolymeer bekleding. Verder kan worden aangegeven dat bij de proefneming een polymeer plaat 3 van ongeveer 3 ram dikte werd gebruikt, met een beschermfolie van 200/vm. De dunne folie 4 had een dikte van 15yum. De aldus opgebouwde huls bevond zich op een kern met een buitendiameter die 0,2 mm groter 30 is dan de binnendiameter van de huls. Via de beschreven pneumatische methode kon een dergelijke huls zeer strak worden aangebracht op 8003895 -10- ^ % de kern voor toepassing als drukcilinder in een drukmachine.

Een belangrijk kenmerk van de huls en de werkwijze volgens de uitvinding bestaat uit de toepassing van een steunelement in de vorm van een dunwandige cilindrische zeef. Het is daardoor mogelijk 5 vacuum toe te passen voor de bevestiging van de uitwendige bekleding van het steunelement met een fotopolymeer waarbij een zeer uniforme en gelijkmatig over het gehele oppervlak verdeelde druk kan worden uitgeoefend op de fotopolymeer bekleding, terwijl verder het optreden van gas insluiting doeltreffend wordt voorkomen.

10 De toegepaste dunne folie 4 zorgt voor de nodige kracht waarmee de fotopolymeer bekleding 3 om de sjabloon 2 wordt vastgehouden, terwijl eventueel tijdens de warmtebehandeling vrijkomende gassen door de perforaties van de sjabloon vrijelijk kunnen ontsnappen.

- conclusies- 8003895

Claims (14)

1. Huls voor een drukcilinder omvattende een cilindrisch steunelement voorzien van een uitwendige bekleding met een door straling hardbare thermoplastische elastomeer samenstelling (fotopolymeer) welke als een plaat om het steunelement is 5 geslagen en daaraan is gehecht onder toepassing van verhoogde temperatuur en druk, met het kenmerk, dat het steunelement (2) bestaat uit een dunwandige cilindrische zeef waarop de fotopolymeer plaat (3) rechtstreeks is gehecht.

2. Huls volgens conclusie 1, m e t het 10 kenmerk, dat het steunelement (2) bestaat uit een niet-gedessineerde (plain-mesh) zeefdruk sjabloon.

3. Huls volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat de sjabloon (2) van nikkel is vervaardigd met een dikte tussen 80-12Cyum en een perforatie graad van 9 - 255 mesh.

4. Huls volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de zeef (2) zich onder voorspanning bevindt op een kern waarbij de fotopolymeer bekleding (3) is gedessineerd.

5. Werkwijze voor het vervaardigen van de huls volgens een der conclusies 1-3, waarbij een door straling hardbare thermoplastische 20 bekleding van een elastomeer-samenstelling (een fotopolymeer) op een steunelement wordt gehecht onder toepassing van verhoogde temperatuur en druk, met het kenmerk, dat men uitgaat van een dunwandige cilindrische zeef die wordt geplaatst op een stijve ondersteuning waarvan het buitenoppervlak 25 is voorzien van, of bekleed is met een patroon van naar de zijkanten van het oppervlak voerende kanalen, dat men hierna een plaat van de fotopolymeer op het zeefoppervlak aanbrengt en 8003895 - 1 2 - V V- vervolgens een onderdruk opwekt in de tussen het buitenoppervlak van de stijve ondersteuning en de plaat aanwezige kanalen ter verwijdering van aanwezige gassen en dat men daarna een warmtebehandeling toepast.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, m e t het kenmerk, dat nd het aanbrengen van de fotopolymeer plaat op de zeef en nd het opwekken van de onderdruk, een dunne kunststof-folie om deze bekledingsplaat wordt gewikkeld, voordat de warmtebehandeling wordt uitgevoerd.

7. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat men als stijve ondersteuning een opblaasbare zak toepast welke eerst wordt omwikkeld met een poreus, weinig samendrukbaar materiaal voordat de zeef wordt aangebracht, dat hierna de plaat op de zeef wordt bevestigd en dat vervolgens de 15 zeef met de bekleding van de zak wordt afgenomen, voordat de warmte behandeling wordt uitgevoerd.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, m e t het kenmerk, dat men als poreus materiaal een non-woven vlies toepast waarbij de opblaasdruk in de zak wordt opgevoerd tot een 20 waarde in de orde van 80 kFa.

9. Werkwijze volgens een der conclusies 5-8, met het kenmerk, dat men het buitenoppervlak van de zeef ontvet onder toepassing van een bij voorkeur zure vloeistof, waarna een droging gedurende minstens 8 minuten bij een temperatuur van tenminste 25 150°C wordt uitgevoerd, alvorens de fotopolymeer plaat op het zeef- oppervlak wordt aangebracht. 8003895 t - 13 -

10. Werkwijze volgens een der conclusies 5-9, met het kenmerk, dot men de warmtebehandeling van de beklede zeef uitvoert in drie fasen: eerst bij een temperatuur van ongeveer 140°C gedurende 20 - 120 min. vervolgens een korte afkoeling van 5 5-10 min. bij kamertemperatuur en tenslotte een nabehandeling bij een temperatuur van ongeveer 140° gedurende 5-60 min.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de eerste fase gedurende 60 min., de tweede fase gedurende 10 min. en de derde fase gedurende 10 min. wordt 10 uitgevoerd.

12. Werkwijze volgens een der conclusies 5-11, voor het vervaardigen van de gedessineerde huls volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat men na de voltooide warmtebehandeling de aldus verkregen huls met een zeer nauwe 15 passing aanbrengt op een zuiver cilindrische stijve kern, waarna de dessinering op bekende wijze door middel van straling tot stand wordt gebracht.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk dat men een passing met een negatieve tolerantie toepast en de huls 20 op de kern wordt geschoven met behulp van ter plaatse onder druk aangevoerd medium.

14. Inrichting voor het toepassen van de werkwijze volgens een der conclusies 5-11, omvattende een ondersteuning voor de te bekleden zeef gekenmerkt door twee schijven (7) die 25 co-axiaal ter weerszijden tegen de ondersteuning (5) kunnen worden aangebracht, en in radiale richting buiten de ondersteuning uitsteken, waarbij tenminste een van beide schijven is voorzien van een passage (8) die enerzijds in verbinding kan komen met de 8003895 ♦ l -14- kanalen (11) aan het buiten oppervlak van de ondersteuning en anderzijds een aansluiting (9) bezit ter verbinding met een bron van onderdruk. 8003895