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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Formzylinders für Rollen- druckmaschinen, insbesondere für den Stichdruck, wobei gebogene Druckplatten mittels eines thermohärtbaren Klebers unter Anwendung von Druck auf einer Zylinderfläche befestigt werden, und ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Die Hauptforderungen, die ein Formzylinder für Rollendruckmaschinen, also für die Bedruk- kung endloser Papierbahnen, erfüllen muss, sind eine vollkommene Konzentrizität zur Erzielung eines genauen Rundlaufes, damit der Anpressdruck beim Druckvorgang und, im Falle des Stich- druckes, vor allem bei der Wischung konstant bleibt, ferner ein den Umfang des Formzylinders praktisch fugenlos umgebendes Druckklischee sowie eine so hohe Stabilität, dass die insbesondere beim Stichdruckverfahren vom Druckzylinder ausgeübten Anpresskräfte keine Verformung des Form- zylindermantels hervorrufen.
Die bisher bekannten Verfahren, mit denen diese Forderungen im allgemeinen zufriedenstellend erfüllt werden konnten, bestehen im wesentlichen darin, dass das
Druckmuster entweder nach der Transfermethode, also durch Abrollen einer mit den dem Druck- muster entsprechenden Profilen versehenen Walze gegen den Formzylindermantel, oder aber nach einer galvanischen Methode auf dem Formzylindermantel erzeugt wird. Beide bisher bekannten
Verfahren sind kostspielig und kompliziert.
Es ist bereits ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art bekannt (US-PS Nr. 2, 895, 533), nach welchem der auf die Druckplatten ausgeübte Druck mittels eines Gummibalges erzeugt wird, der in einem Ringraum zwischen den Druckplatten und einem äusseren gekrümmten Deckel ange- ordnet ist und in welchen Druckluft eingepresst wird. Hiezu ist jedoch eine ziemlich komplizierte
Druckluftanlage mit entsprechenden Steuerventilen erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfacheres Verfahren zu schaffen, mit dem qualitativ hochwertige Formzylinder, insbesondere für den Stichdruck von Wertscheinen und Briefmarken, hergestellt werden können und welches mit verhältnismassig einfachen Mitteln die Erzeu- gung hinreichend hoher Anpressdrucke erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Druckplatten auf einer Aussenfläche eines Zylindermantels aus duktilem Material fugenlos und unter Zwischenfügung einer Schicht des härtbaren Klebers angeordnet werden, so dass dann der mit den Druckplatten versehene Zylindermantel in einer mehrteiligen zylindrischen Hohlform mit einem dem Aussendurchmesser des herzustellenden Formzylinders entsprechenden Innendurchmesser unter Druckanwendung radial gedehnt wird, bis die Druckplatten gegen die Innenfläche der Hohlform gepresst werden, worauf nach Härtung des Klebers der so gebildete Formzylinder wieder aus der Hohlform entfernt wird.
Das Verfahren nach der Erfindung bringt die Vorteile mit sich, dass zunächst in üblicher Weise Druckplatten, insbesondere gravierte Stichdruckplatten, unabhängig vom späteren Formzylinder herstellbar sind und dann diese Platten in der beschriebenen Weise durch Kleben auf dem glatten Zylindermantel befestigt werden, wobei die als Widerlager wirkende zylindrische Hohlform einerseits die Ausübung eines hinreichenden Klebedruckes durch radiale Expansion des Zylindermantels ermöglicht und anderseits dessen exakte Konzentrizität garantiert. Das Verfahren nach der Erfindung ist daher einfacher und preiswerter als bisher bekannte Herstellungsverfahren.
Vorzugsweise geht man so vor, dass eine von zwei halbzylindrischen Druckplatten in eine halbzylindrische, horizontal und mit ihrem konkaven Innenumfang nach oben angeordnete Teilform eingebracht, dann der vorher gereinigte und mit der Klebschicht versehene Zylindermantel, welcher innen konisch verläuft und in welchen ein konischer Kern mit leichtem Presssitz eingeführt worden ist, auf die Druckplatte aufgelegt, hierauf die zweite halbzylindrische Druckplatte auf den Zylindermantel gelegt und schliesslich die andere halbzylindrische Teilform aufgesetzt und mit der andern Teilform fest verbunden wird, wonach dann der konische Kern bis zur Erreichung eines bestimmten Radialdruckes von zweckmässigerweise 200 bis 350 N/cm2 weiter in den Zylindermantel eingepresst wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlform aus zwei halbzylindrischen Teilen mit exakt konzentrischer und dem Aussendurchmesser des herzustellenden Formzylinders angepasster Innenfläche besteht, dass die Innenfläche des Zylindermantels einen Hohlkonus bildet, dass ein in diesen Hohlkonus einzupres-
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sender konischer Kern vorgesehen ist, dessen Konizität derjenigen des Hohlkonus entspricht, und dass die halbzylindrischen Teile und der konische Kern mit Beheizungseinrichtungen versehen sind. Zylindermantel und konischer Kern bestehen zweckmässigerweise aus Stahllegierungen.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen an einem Durchführungsbeispiel des Verfahrens und an einer Ausführungsform der entsprechenden Vorrichtung näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen Axialschnitt durch die geschlossene zylindrische Hohlform, in welcher sich der Zylinder- mantel mit den darauf unter Zwischenfügung einer Klebeschicht angeordneten Druckplatten und der in den Hohlkonus des Zylindermantels eingeschobene konische Kern befinden, Fig. 2 eine Stirn- seiten-Ansicht der Anordnung nach Fig. 1 und Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der geschlossenen zylindrischen Hohlform.
Als Träger für die Druckplatten des Formzylinders wird ein Zylindermantel --2-- aus einem geeigneten duktilen Material, vorzugsweise einer Stahllegierung, hergestellt, dessen Innenfläche als Hohlkonus --4-- ausgebildet wird, wobei die Konizität beispielsweise 20 betragen kann. Des- weiteren wird ein konischer Kern --6--, ebenfalls aus einer geeigneten Stahllegierung, herge- stellt, dessen Konizität der des Hohlkonus --4-- des Zylindermantels --2-- entspricht. Der Innen- umfang des Zylindermantels --2-- und der Aussenumfang des konischen Kerns --6-- werden mit einem geeigneten Lösungsmittel gereinigt, und dann schiebt man den konischen Kern --6-- so weit in den Hohlkonus --4-- des Zylindermantels --2-- hinein, dass er mit leichtem Presssitz darin haftet.
Zum andern werden zwei Druckplatten --la und lob--, insbesondere gravierte Nickelplatten, nach bekannten Methoden hergestellt und derart geschnitten und gebogen, dass ihr Radius dem des Zylindermantels --2-- entspricht und sie dessen Aussenfläche praktisch fugenlos umgeben.
Nachdem die Stirnseiten des mit dem konischen Kern --6-- versehenen Zylindermantels --2-- mit Staubkappen abgedeckt worden sind, werden die später zu verklebenen Flächen, also die Aussen- fläche des Zylindermantels --2-- und die Innenflächen der gebogenen Druckplatten --la und 1b-- gesandstrahlt oder auch mit Kugelstrahlen behandelt und anschliessend mit Perchloräthylen entfettet. Um zu verhindern, dass später überschüssiges Klebermaterial auf den Druckplatten haftet, werden deren äussere Druckflächen mit einem Formtrennmittel bedeckt.
Unmittelbar nach der Entfettung des Zylindermantels --2-- wird auf dessen Umfang eine
Schicht --3-- aus einem thermohärtbaren Kleber aufgebracht. Es zeigte sich, dass für diesen
Zweck ein handelsüblicher Klebefilm auf Epoxydharz-Basis mit einer Dicke von 0, 02 bis 0, 05 mm besonders gut geeignet ist. Versuche wurden z. B. mit etwa 0, 02 und 0, 04 mm dicken Klebefilmen durchgeführt, welche unter dem Handelsnamen REDUX 312 UL von der Firma Ciba-Geigy und FM 123/5 von der US-Firma Cyanamid vertrieben werden. Der in der Wärme aushärtende Klebefilm wird unter Vermeidung von Lufteinschlüssen so um den Zylindermantel --2-- gerollt, dass sich die Kanten überlappen. Mit einem Messer wird anschliessend die Überlappung derart eingeschnitten, dass der Überlappungsbereich des Klebefilms unter Bildung einer perfekten Stossfuge entfernt werden kann.
Ferner wird eine zylindrische Hohlform, vorzugsweise aus Stahl, vorbereitet, die aus zwei halbzylindrischen Teilformen --5a und 5b-- besteht. Diese Hohlform hat im zusammengesetzten Zustand eine exakt konzentrische Innenfläche und einen Innendurchmesser, der dem im allgemeinen zwischen 20 und 30 cm grossen Aussendurchmesser des herzustellenden Formzylinders entspricht.
Zur Versteifung dieser Hohlform sind an den Stirnseiten der Teilformen --5a und 5b-- Flansche - loua und 10b-- vorgesehen, die sich im zusammengesetzten Zustand zu einem quadratischen Flansch ergänzen. Ausserdem sind die Flansche auf beiden Stirnseiten durch Versteifungsrippen - miteinander verbunden, die auf dem Umfang der Teilformen --5a und 5b-- angeformt sind.
Diametral gegenüberliegende Rippen dienen zur Aufnahme von Befestigungsbolzen --7--, mit denen die beiden Teilformen --5a und 5b-- fest miteinander verbunden werden.
Nachdem die Innenfläche der Teilformen --5a und 5b-- gereinigt und mit einem Formtrennmittel bedeckt worden ist, wird in die erste, horizontal orientierte und mit ihrer konkaven Innenfläche nach oben weisende Teilform --5a-- die erste halbzylindrisch gebogene Druckplatte --la-eingelegt. Dann wird der mit dem Klebefilm --3-- bedeckte Zylindermantel --2-- auf diese Druckplatte --la-- abgesenkt, die zweite Druckplatte --lb-- auf den Metallzylinder --2-- aufgelegt
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und schiesslich die zweite Teilform --5b-- aufgesetzt und mittels der Befestigungsbolzen --7-- fest mit der unteren Teilform --5a-- verbunden.
Nach Fertigstellung dieser Anordnung wird der konische Kern --6-- im Sinne der Pfeile nach Fig. l axial in den Hohlkonus-4-des Zylindermantels-2-eingepresst, wobei der Zy- i lindermantel-2-- so stark radial gedehnt wird, dass die Druckplatten --la und 1b-- mit einem vorbestimmten Druck gegen die Hohlform --5a, 5b-- gepresst werden. Im betrachteten Beispiel ergibt sich durch diese Dehnung eine Vergrösserung des Durchmessers von etwa 0, 2 mm und der dadurch erzeugte Anpressdruck, welcher also die erforderliche Klebekraft zur perfekten Verbindung der Druckplatten --la und 1b-- mit der Oberfläche des Zylindermantels --2-- liefert, liegt bei
200 bis 350 N/cm2.
Daher ist die zylindrische Hohlform --5a, 5b-- derart dimensioniert, dass ihr
Innendurchmesser um 0,2 mm grösser als der die Druckplatten tragende Zylindermantel vor seiner
Dehnung ist.
Anschliessend wird zur Aushärtung der Klebeschicht --3-- die Anordnung auf 120 C erwärmt und während etwa 30 min auf dieser Temperatur gehalten. Um eine gleichmässige Erwärmung zu erzielen, sind im betrachteten Beispiel sowohl der konische Kern --6-- in der Nähe seines Um- fanges als auch die Teilformen --5a und 5b-- der zylindrischen Hohlform mit achsenparallelen
Heizelementen --8-- versehen, bei denen es sich vorzugsweise um elektrische Heizelemente handelt.
Nach Beendigung der Aushärtung wird die ganze Anordnung, z. B. mittels eines die zentrale Boh- rung --9-- des Kernes --6-- durchströmenden Kühlmittels, abgekühlt, der konische Kern --6-- entfernt und die zylindrische Hohlform --5a, 5b-- zur Herausnahme des mit den Druckplatten - -la, 1b-- versehenen Zylindermantels --2-- geöffnet.
Dann werden gegebenenfalls überschüssige Kleberreste entfernt, die Oberflächen der Druck- platten --la und lob-- poliert und sorgfältig mit Perchloräthylen entfettet.
Der letzte Behandlungsschritt besteht darin, den die Druckplatten --la, 1b-- tragenden
Zylindermantel --2-- in ein elektrolytisches Verchromungsbad zu tauchen und auf diese Weise die Nickelplatten mit einer Chromschicht von etwa 25 Mikron Stärke zu versehen, woraufhin der nunmehr fertige Formzylinder abgewaschen wird.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Verfahrensschritte und die beschriebene Vorrich- tung zur Durchführung des Verfahrens beschränkt, sondern lässt mannigfache Varianten zu. So kann insbesondere die radiale Dehnung des Zylindermantels zur Erzeugung eines hinreichenden
Anpressdruckes der Druckplatten gegen die zylindrische Hohlform und damit zur Erzeugung einer festen Verklebung der Druckplatten auf dem Zylindermantel auch mit andern Mitteln als beschrie- ben bewirkt werden. Eine feste Verklebung der Druckplatten auf dem Zylindermantel ist deshalb erforderlich, weil die Druckplatten während des Druckvorganges und, im Falle eines Stichdruckes, auch während der Wischung starke tangential wirkende Kräfte erfahren, ohne dass jedoch die
Gefahr einer Verschiebung der Druckplatten auf dem Umfang des Zylindermantels bzw. Formzy- linders auftreten darf.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines Formzylinders für Rollendruckmaschinen, insbesondere für den Stichdruck, wobei gebogene Druckplatten mittels eines thermohärtbaren Klebers unter An- wendung von Druck auf einer Zylinderfläche befestigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die
Druckplatten (la, lb) auf einer Aussenfläche eines Zylindermantels (2) aus duktilem Material fugenlos und unter Zwischenfügung einer Schicht (3) des härtbaren Klebers angeordnet werden, so dass dann der mit den Druckplatten versehene Zylindermantel in einer mehrteiligen zylindrischen
Hohlform (5a, 5b) mit einem dem Aussendurchmesser des herzustellenden Formzylinders entsprechen- den Innendurchmesser unter Druckanwendung radial gedehnt wird, bis die Druckplatten gegen die Innenfläche der Hohlform gepresst werden,
worauf nach Härtung des Klebers der so gebildete
Formzylinder wieder aus der Hohlform entfernt wird.