WO2000064675A1 - Dehnschicht aus kompressiblem material - Google Patents

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Kilian Saueressig
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Saueressig Gmbh & Co.
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Definitions

  • Expansion layer made of compressible material
  • the invention relates to an expansion layer made of compressible material, which is arranged in a rotary printing form between a carrier core and a sleeve.
  • Metallic cylinders are primarily used for gravure printing, and a functional profile is applied to their surface.
  • Steel rollers are usually galvanically coated with a copper layer, which then bears the functional profile.
  • Rotary printing formes are frequently used in flexographic printing, in which a sleeve is seated on a metallic roller core.
  • the sleeves are often produced galvanically, for example as nickel sleeves, or consist of fiber-reinforced thermosetting materials.
  • the functional profile is located on the outer surface of the sleeve.
  • metallic cylinders with a technical surface are used, for example coatings made of polytetrafluoroethylene, which have an adhesive effect, metallic sleeves or hollow cylinders with a technical surface, and wound fiber-reinforced thermosetting sleeves with a technical surface.
  • the technical sleeves like the sleeves for flexographic printing, can be pneumatically mounted on roller cores. They are also used as tubes or as semi-finished products for cylinder production.
  • Sleeves are increasingly being manufactured with the help of thermoplastic pipes or hoses or from composite materials.
  • the tubular semi-finished products are drawn onto or pushed onto a conical cylinder with the aid of heat. This is described in more detail in the not yet published DE 198 54 735.8.
  • Non-conical production cylinders can also be used in the manufacture of the sleeve. After warming up the production cylinder, for example via a heat transfer liquid speed or via an upstream heating process, the tubular semi-finished product is pushed onto the production cylinder by means of a pressing-on direction. It is also possible to feed the semi-finished product directly from an extruder onto the manufacturing core.
  • the manufacturing core is cooled, so that the thermoplastic material of the sleeve is consolidated.
  • the tensile stresses frozen after consolidation can be adjusted so that the sleeve can remain on the manufacturing cylinder or can be removed from the mold. De-molding is done, for example, with the help of a scraper.
  • the demolded sleeves can be placed on a corresponding carrier cylinder and also removed again. This can be done pneumatically or mechanically.
  • the connection of the sleeve to the carrier core which consists, for example, of steel or plastic, can be produced by means of frictional engagement or positive engagement. With the frictional connection, the sleeve is manufactured on a manufacturing core that has a slightly smaller diameter than the later carrier core.
  • the manufacturing core can also have the same dimensions, in which case the shrinkage stresses generated during production are used.
  • the sleeve is manufactured on a manufacturing core which has geometric structures, for example grooves, which are molded into the sleeve.
  • the carrier cores carry the complementary structure, so that the combination ensures the positive connection.
  • the expansion layer also has the advantage that small bumps, for example on the inside of the tubular base body, do not have any effect on the sleeve, since they are compensated for by the expansion layer on the later carrier core. This eliminates the need for complex internal machining by honing and the like. In this way, otherwise critical semi-finished products such as extruded thermoplastic pipes or pipes made of fiber composite plastics made by pulltrusion can be used for the sleeve.
  • the advantage remains that geometric structures are molded on the manufacturing cylinder during manufacture.
  • the expansion layer thus stores on the one hand the force that is necessary for the frictional connection of the carrier cylinder and the sleeve and thus ensures the frictional connection between them. At the same time, a uniform distribution of the surface pressure is ensured.
  • a functional profile is introduced into the sleeve after the manufacturing process. This can be done by direct structuring using a laser beam, by removal from the ionized state or by mechanical processing. In a second process, coatings made of polyurethane, polytetrafluoroethylene, copper and the like can also be applied, which are then available as a functional layer. Flexo clichés can be glued on directly. Depending on the later application, tubular base bodies of various materials and dimensions are used. The use of expansion layers makes it possible for the sleeve itself to have a thick wall, so that it can only be expanded slightly.
  • the sleeve is used as a printing form in gravure printing, flexographic printing or in embossing. With the help of a laser, screen structures can also be introduced into the sleeve
  • the functional layer can also be a wear protection layer, for example.
  • Functional profile should also be understood to mean openings, bores and the like through the sleeve. It is also possible to subsequently provide the sleeve with perforations in the manner of a sieve. Such a sleeve can then be used, for example, as a rotary sieve for sieving bulk goods or as a suction cylinder, for example for sucking in films or for removing water from paper.
  • depressions are arranged on the outer peripheral surface of the expansion layer or on its inner peripheral surface.
  • the depressions can extend in the axial and / or radial direction on the expansion layer and can have a wide variety of shapes and cross sections. They can also be designed as holes which, for example, continue hole structures in the sleeve through the expansion layer.
  • the depressions are at least partially designed as circumferential open ring channels.
  • the ring channels can run parallel to each other.
  • the ring channels are further preferably arranged equidistantly; if the bending compensation requires it differently, ring channel groups in which the ring channels are relatively close together are also possible.
  • the depressions can at least partially be designed as channels for liquid or gaseous media, which are used, for example, for cooling or heating the sleeve.
  • the channels can also be spray channels for paint or suction channels.
  • the expansion layer preferably consists of an elastic material with a gaseous filling, for example a plastic foam or expanded polystyrene beads.
  • the elastic material and / or the wear protection layer is provided with electrically conductive particles.
  • Extended functions can thus be carried out with the newly designed expansion layer, whereby it is still arranged on the carrier core or on the inside of the sleeve and serves as an improved compensation layer that covers the contact line, for example between the sleeve and an impression in a flexographic printing machine. set up exactly.
  • Figure 1 shows a carrier core with an applied expansion layer while sliding on a sleeve
  • Figure 2 pushed the sleeve completely onto the carrier core.
  • a cylindrical support core 2 is shown, on which an expansion layer 3 is located.
  • This expansion layer is provided on its outer circumference with a plurality of depressions 4, which are designed here as open circumferential ring channels.
  • the expansion layer 3 can have a wear protection layer on its outside, but this is not shown.
  • a sleeve 1 is pushed onto the carrier core 2 and the expansion layer 3 from the left side of the drawing figure.
  • a channel 5 formed by carrier core 2 and expansion layer 3 is provided, via which the sleeve 1 can be pressurized. This is generated, for example, by a gaseous medium.
  • Figure 1 clearly shows that those areas of the expansion layer 3, which are already under the sleeve 1, are highly compressed, with part of the material of the expansion layer being displaced into the depressions 4.
  • Figure 2 shows the fully wound sleeve.

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Abstract

Eine Dehnschicht aus kompressiblem Material, die in einer Rotationsdruckform zwischen einem Trägerkern und einer Hülse angeordnet ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenumfangsfläche oder auf der Innenumfangsfläche Vertiefungen angeordnet sind.

Description

Dehnschicht aus kompressiblem Material
Die Erfindung betrifft eine Dehnschicht aus kompressiblem Material, die in einer Rotationsdruckform zwischen einem Trägerkern und einer Hülse angeordnet ist.
In der Druckindustrie werden hauptsächlich zwei Verfahren, die mit Rotationsdruckformen arbeiten, unterschieden.
Beim Tiefdruck kommen vorwiegend metallische Zylinder zum Einsatz, auf deren Oberfläche ein Funktionsprofil eingebracht ist. Üblicherweise werden Stahlwalzen galvanisch mit einer Kupferschicht überzogen, die dann das Funktionsprofil trägt.
Beim Flexodruck werden häufig Rotationsdruckformen verwendet, bei denen eine Hülse auf einem metallischen Walzenkern aufsitzt. Die Hülsen werden oftmals galvanisch, beispielsweise als Nickelhülsen, hergestellt oder bestehen aus faserverstärkten duroplastischen Materialien. Auf der äußeren Oberfläche der Hülse befindet sich das Funktionsprofil.
In anderen technischen Bereichen verwendet man metallische Zylinder mit einer technischen Oberfläche, zum Beispiel Beschichtungen aus Polytetrafluorethylen, die dehäsiv wirken, metallische Hülsen oder Hohlzylinder mit einer technischen Oberfläche, sowie gewickelte faserverstärkte duroplastische Hülsen mit einer technischen Oberfläche. Die technischen Hülsen können dabei, wie die Hülsen für den Flexodruck, auf Walzenkeme pneumatisch aufgezogen werden. Sie werden auch als Rohre oder als Halbzeuge für die Zylinderfertigung eingesetzt.
Hülsen werden mehr und mehr auch mit Hilfe von thermoplastischen Rohren oder Schläuchen oder aus Verbundwerkstoffen hergestellt. Hierbei werden die rohrförmigen Halbzeuge mit Hilfe von Wärmezufuhr auf einen konischen Zylinder aufgezogen bzw. aufgeschoben. Dieses ist in der noch nicht veröffentlichten DE 198 54 735.8 näher beschrieben. Auch nichtkonische Herstellungszylinder können bei der Fertigung der Hülse verwendet werden. Nach dem Aufwärmen des Herstellungszylinders, beispielsweise über eine Wärmetransportflüssig- keit oder über einen vorgeschalteten Aufheizprozeß wird das rohrformige Halbzeug mittels einer Aufpreßrichtung auf den Herstellungszylinder aufgeschoben. Es ist auch möglich, das Halbzeug direkt aus einem Extruder auf den Herstellungskern zu leiten. Nach dem Aufschiebevorgang wird der Herstellungskem gekühlt, so daß sich das thermoplatische Material der Hülse konsolidiert. Je nach Einstellung der Fertigungsparameter können die nach der Konsolidierung eingefrorenen Zugspannungen so eingestellt werden, daß die Hülse auf dem Herstellungszylinder verbleiben oder entformt werden kann. Das Entformen geschieht beispielsweise mit Hilfe eines Abstreifers.
Die entformten Hülsen können auf einen entsprechenden Trägerzylinder aufgesetzt und auch wieder entfernt werden. Dies kann pneumatisch oder mechanisch geschehen. Die Verbindung der Hülse zum Trägerkern, der beispielsweise aus Stahl oder Kunststoff besteht, kann mittels Reibschluß oder Formschluß erzeugen. Bei der reibschlüssigen Verbindung wird die Hülse auf einem Herstellungskem gefertigt, der einen geringfügig kleineren Durchmesser hat als der spätere Trägerkern. Der Herstellungskem kann auch die gleichen Abmaße haben, wobei dann die während der Herstellung erzeugten Schrumpfspannungen aufgenutzt werden.
Bei der formschlüssigen Verbindung wird die Hülse auf einem Herstellungskem gefertigt, der geometrische Strukturen, beispielsweise Nuten, aufweist, die in die Hülse abgeformt werden. Die Trägerkeme tragen die komplementäre Struktur, so daß durch die Kombination für den Formschluß gesorgt wird.
Es hat sich als günstig erwiesen, wie auch schon in der DE 198 54 735 beschrieben, in der Regel den Trägerzylinder, gegebenenfalls aber auch die Hülse mit einer kompressiblen Dehnschicht zu versehen. Falls das Hülsenmaterial keine ausreichende Eigenelastizität hat, kann eine solche Dehnschicht für einen Ausgleich sorgen. Diese Dehnschicht wird insbesondere dann notwendig, wenn die Hülse lösbar befestigt werden soll. Sie verhindert, daß die Hülse beim Aufziehen oder Abziehen durch zu hohe Drücke beschädigt wird. Ferner kann sich durch Vermittlung der Dehnschicht die Flächenpressung, die auf die Hülse wirkt, gleichmäßig verteilen. Desweiteren ist eine Dehnschicht erforderlich, wenn bei der Entformung mit Hilfe von Preßluft das Luftkissen auf der gesamten Fläche wirksam werden muß, um ein problem- loses Aufziehen und Entfernen der Hülse zu ermöglichen. Die Dehnschicht hat femer den Vorteil, daß sich kleine Unebenheiten beispielsweise auf der Innenseite des rohrförmigen Grundkörpers für die Hülse nicht auswirken, da sie durch die Dehnschicht auf dem späteren Trägerkern ausgeglichen werden. Damit wird keine aufwendige Innenbearbeitung durch Honen und dergleichen erforderlich. So können auch ansonsten kritische Halbzeuge wie extru- dierte thermoplastische Rohre oder durch Pulltrusion hergestellte Rohre aus Faser- Verbundkunststoffen für die Hülse eingesetzt werden. Es bleibt der Vorteil erhalten, daß geometrische Strukturen auf dem Herstellungszylinder bei der Herstellung abgeformt werden.
Die Dehnschicht speichert somit einerseits die Kraft, die für die reibschlüssige Verbindung von Trägerzylinder und Hülse notwendig ist und sorgt so für den Kraftschluß zwischen diesen. Gleichzeitig wird für eine gleichmäßige Verteilung der Flächenpressung gesorgt.
In die Hülse wird, wie bereits oben angesprochen, nach dem Fertigungsprozeß ein Funktionsprofil eingebracht. Dies kann durch Direktstrukturierung mittels Laserstrahl geschehen, durch Abtragen aus dem ionisierten Zustand oder auch durch mechanische Bearbeitung. Auch können in einem zweiten Prozeß Beschichtungen aus Polyurethan, Polytetrafluorethylen, Kupfer und dergleichen aufgebracht werden, die dann als Funktionsschicht zur Verfugung stehen. Flexoklischees können direkt aufgeklebt werden. Je nach dem späteren Einsatzzweck werden rohrformige Grundkörper verschiedenster Materialien und Abmessungen verwendet. Die Verwendung von Dehnschichten macht es dabei möglich daß die Hülse selbst eine dicke Wandstärke aufweisen kann, so daß sie sich nur geringfügig dehnen läßt.
Die Hülse wird als Druckform im Tiefdruck, Flexodruck oder bei der Prägung eingesetzt, mit Hilfe eines Lasers können weiterhin Siebstrukturen in die Hülse eingebracht werden
Sie ist allgemein als technische Hülse verwendbar und wird dann gegebenenfalls ohne Trägerkern eingesetzt.
Die Funktionsschicht kann beispielsweise auch eine Verschleißschutzschicht sein. Unter Funktionsprofil sollen auch Durchbrüche, Bohrungen und dergleichen durch die Hülse verstanden werden. So ist es auch möglich, die Hülse nachträglich mit Perforationen nach Art eines Siebes zu versehen. Dann kann eine solche Hülse beispielsweise als Rotationssieb zum Sieben von Schüttgütern oder als Saugzylinder, zum Beispiel um Folien anzusaugen oder um Wasser aus Papier abzuziehen, eingesetzt werden.
Durch die flexible Gestaltung der Oberfläche wird auch die Verwendung als Textildruckschablone möglich.
Aus der obigen Diskussion geht hervor, daß der Dehnschicht eine besondere Bedeutung zukommt. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Dehnschicht zur Verfügung zu stellen, die die ihr zukommenden Funktionen besser als bisher ausfüllen kann.
Diese Aufgabe wird von einer Dehnschicht nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß auf der Außenumfangsfläche der Dehnschicht oder auf ihrer Innenumfangsfläche Vertiefungen angeordnet sind. Die Vertiefungen können sich in axialer und/oder radialer Richtung auf der Dehnschicht erstrecken und unterschiedlichste Formen und Querschnitte aufweisen. Sie können auch als Löcher ausgebildet sein, die beispielsweise Lochstrukturen in der Hülse durch die Dehnschicht fortsetzen.
In die Vertiefungen wird beim Aufziehen der Hülse ein Teil des Materials der Dehnschicht verdrängt, so daß die Kompressibilität der Dehnschicht vergrößert wird. Je nach Verteilung, Form und geometrischer Anordnung der Vertiefungen können sie auch die Biegung der Hülse kompensieren.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Vertiefungen zumindest teilweise als umlaufende offene Ringkanäle ausgebildet. Dabei können die Ringkanäle parallel zueinander verlaufen. Weiter bevorzugt sind die Ringkanäle äquidistant angeordnet; wenn es die Biegekompensation anders erfordert, sind aber auch Ringkanalgruppierungen, bei denen die Ringkanäle relativ dicht beieinander liegen, möglich.
Die Vertiefungen können zumindest teilweise als Kanäle für flüssige oder gasförmige Medien ausgebildet sein, die beispielsweise zum Kühlen oder Heizen der Hülse dienen. Die Kanäle können auch Spritzkanäle für Farbe oder Saugkanäle sein.
Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, die Dehnschicht an ihrer Außenumfangsfläche mit einer Verschleißschutzschicht zu versehen. Insbesondere, wenn die Hülse häufig gewechselt wird, trägt diese Maßnahme zu einer erhöhten Lebensdauer der Dehnschicht bei.
Die Dehnschicht besteht bevorzugt aus einem elastischen Material mit gasförmiger Füllung, beispielsweise einem Kunststoffschaum oder expandierten Polystryrolperlen.
Für einige Anwendungen kann es vorteilhaft sein, wenn das elastische Material und/oder die Verschleißschutzschicht mit elektrisch leitfähigen Partikeln versehen ist.
Mit der neu gestalteten Dehnschicht können somit erweiterte Funktionen durchgeführt werden, wobei sie nach wie vor, auf dem Trägerkern bzw. auf der Innenseite der Hülse angeordnet, als verbesserte Ausgleichsschicht dient, die die Kontaktlinie, beispielsweise zwischen der Hülse und einem Presseur in einer Flexodruckmaschine, genau einrichtet.
Im folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt:
Figur 1 einen Trägerkem mit aufgebrachter Dehnschicht während des Aufschiebens einer Hülse; und
Figur 2 die Hülse vollständig auf den Trägerkern aufgeschoben. In Figur 1 ist ein zylindrischer Trägerkem 2 dargestellt, auf dem sich eine Dehnschicht 3 befindet. Diese Dehnschicht ist auf ihrem Außenumfang mit einer Vielzahl von Vertiefungen 4 versehen, die hier als offene umlaufende Ringkanäle ausgebildet sind. Die Dehnschicht 3 kann an ihrer Außenseite eine Verschleißschutzschicht aufweisen, die jedoch nicht dargestellt ist. Eine Hülse 1 wird auf Trägerkem 2 und Dehnschicht 3 von der linken Seite der Zeichnungsfigur aufgeschoben. Um das Aufschieben zu erleichtern, ist ein durch Trägerkem 2 und Dehnschicht 3 ausgebildeter Kanal 5 vorgesehen, über den die Hülse 1 mit Druck beaufschlagt werden kann. Dieser wird beispielsweise durch ein gasförmiges Medium erzeugt. Figur 1 zeigt deutlich, daß diejenigen Bereiche der Dehnschicht 3, die bereits unter der Hülse 1 liegen, stark komprimiert sind, wobei ein Teil des Materials der Dehnschicht in die Vertiefungen 4 verdrängt wird.
Figur 2 zeigt die vollständig aufgezogene Hülse.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Claims

Ansprüche
1. Dehnschicht aus kompressiblem Material, die in einer Rotatationsdruckform zwischen einem Trägerkem und einer Hülse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenumfangsfläche oder auf der Innenumfangsfläche Vertiefungen (4) angeordnet sind.
2. Dehnschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (4) zumindest teilweise als umlaufende offene Ringkanäle ausgebildet sind.
3. Dehnschicht nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkanäle (4) parallel zueinander verlaufend ausgebildet sind.
4. Dehnschicht nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkanäle (4) äquidistant angeordnet sind.
5. Dehnschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (4) zumindest teilweise als Kanäle für flüssige oder gasförmige Medien ausgebildet sind.
6. Dehnschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf der Außenumfangsfläche mit einer Verschleißschutzschicht versehen ist.
7. Dehnschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem elastischen Material mit gasförmiger Füllung, beispielsweise einem Kunststoffschaum oder expandierten Polystyrolperlen, besteht.
8. Dehnschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Material und/oder die Verschleißschutzschicht mit elektrisch leitfähigen Partikeln versehen ist.
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