CH696143A5

CH696143A5 - Formatvariable Rollenoffsetdruckmaschine und Verfahren zur Herstellung formatvariabler Oberflächen.

Info

Publication number: CH696143A5
Application number: CH01557/05A
Authority: CH
Inventors: Martin Weinberger; Horst Dauer; Peer Dilling
Original assignee: Roland Man Druckmasch
Priority date: 2000-05-17
Filing date: 2001-04-04
Publication date: 2007-01-15
Also published as: GB2362353B; US6782821B2; DE10024001B4; GB0111964D0; US20020002920A1; DE10024001A1; JP3457292B2; CA2347972A1; GB2362353A; US20040261641A1; JP2001322240A; CA2347972C; CH695373A5; US20050242458A1

Description

[0001] Die Erfindung betrifft formatvariable Rollenoffsetdruckmaschinen und Verfahren zur Herstellung formatvariabler Oberflächen.

[0002] Aus der US 5 819 657 sind Kunststoffhülsen mit verschiedenen Wandstärken bekannt, die als Zwischensleeves auf Kernzylinder aufgebracht werden und Flexo- oder Tiefdruckformen mit unterschiedlichen Umfangslängen tragen. Die Zwischensleeves sind aus einer inneren Schicht aufgebaut, die sich unter Luftdruck in radialer Richtung ausdehnt und eine sich anschliessende kompressible Schicht zusammendrückt. Der kompressiblen Schicht schliesst sich eine feste Übergangsschicht an, welche eine - je nach Format - unterschiedlich dicke inkompressible Brückenschicht trägt.

Auf eine zylindrische Abschlussschicht über der Brückenschicht der Zwischensleeves lässt sich ein Drucksleeve mit einer Druckform aufbringen.

[0003] Die Zwischensleeves können mittels Druckluft auf einen Kernzylinder aufgeschoben werden und auf die Zwischensleeves können - ebenfalls über ein mit Druckluft erzeugtes Luftkissen - die Drucksleeves aufgeschoben werden. Für die Montage der Zwischensleeves sind am Kernzylinder ein stirnseitiger Druckluftanschluss und an seiner Mantelfläche Bohrungen vorgesehen.

An den Zwischensleeves sind parallel zur Zylinderdrehachse in der Brückenschicht Luftkanäle vorgesehen, die an der stirnseitigen Ringfläche Druckanschlüsse aufweisen und über axial voneinander beabstandeten radialen Bohrungen zur Mantelfläche der Abschlussschicht führen.

[0004] Zum axialen Aufschrumpfen und zum Demontieren der Zwischensleeves und der Drucksleeves ist es nachteilig, zwei getrennte Luftzuführungen an der Druckmaschine vorsehen zu müssen. Die axial in der Brückenschicht verlaufenden Luftkanäle sind aufwendig herzustellen und erfordern eine Mindestwandstärke der Brückenschicht.

[0005] Aus der EP 711 665 B1 sind Flexographiezylinder mit hohlen Stützzylindern bekannt, die mit einer zentralen Luftzuführung versehen sind und in der Nähe des Einführendes am Umfang radialer Bohrungen als Verbindungskanäle zum druckluftbeaufschlagbaren Zentrum aufweisen.

Auf diese Stützzylinder werden Zwischenhülsen aufgeschoben, welche an ihrem einen Ende ebenfalls radiale Bohrungen aufweisen, um die zentral zugeführte Druckluft auch für die Montage von Druckformen auf die Mantelfläche nutzen zu können. Damit das axiale Aufschrumpfen der Zwischenhülsen nicht gestört wird, sobald deren Luftkanäle mit den Luftzuführungen der Stützzylinder zur Deckung kommen, sind die Zwischenhülsen mit verdrehbaren Verschlussringen versehen.

Durch diese kann der Luftaustritt an der Mantelfläche geschlossen werden, und sobald die Zwischenhülse vollständig aufgeschrumpft ist, kann durch Verdrehen der Verschlussringe der Weg für die Druckluft an die Mantelfläche der Zwischenringe freigegeben werden, wodurch eine Druckform auf die Zwischenhülse aufgeschrumpft werden kann.

[0006] Die schaltbaren Verschlussringe müssen präzise gefertigt werden und verteuern die Zwischenhülsen.

[0007] Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, durch einfach aufgebaute und einfach montierbare Hülsen auf die Druckwerkszylinder ein wirtschaftliches formatvariables Drucken mit Rollenoffsetdruckmaschinen zu ermöglichen.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale der Patentansprüche 1, 7 und 8 gelöst.

[0009] Die Erfindung ermöglicht einen Formatwechsel,

der schnell und einfach vom Drucker selbst durchführbar ist.

[0010] Durch die Erfindung werden in vorteilhafter Weise die Investitionskosten bei der Anschaffung gesenkt, da die Kunststoffhülsen für andere Formate jederzeit hinzugekauft werden können.

[0011] Besonders vorteilhaft ist auch, dass die Anwender des konventionellen und digitalen Rollenoffsetdrucks entsprechend ihren spezifischen Erfordernissen mit variablen Abschnittslängen drucken können und so eine auftragsangepasste wirtschaftliche Produktion mit dem jeweils optimalen Papierverschnitt fahren können.

[0012] Durch die vorteilhafte erfindungsgemässe Ausgestaltung weisen die Zwischenhülsen geringes Gewicht auf,

wodurch sie leicht und ergonomisch auswechselbar sind.

[0013] Durch die günstige Werkstoffwahl mit geringer Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität sind die erfindungsgemässen Hülsen in vorteilhafter Weise auch für Computer-to-Press-Technologien geeignet, bei welchen die Druckformen innerhalb der Druckmaschine bebildert werden und zur Erhitzung der Oberflächen führen, wie beispielsweise bei Thermotransferverfahren.

[0014] Die besonders vorteilhafte Gestaltung der Zwischenhülse, die auf einem Kernzylinder einen lösbaren Schrumpfsitz bildet und eine weitere lösbare Fügestelle für die Funktionshülse aufweist, können die Druckform oder Gummituchhülsen im Bedarfsfall kostengünstig ausgetauscht werden.

[0015] Durch ein vorteilhaftes Herstellverfahren der Zwischenhülsen, das vorsieht,

die Funktionsoberfläche in eine zylindrische Form einzulegen und die Überbrückungsschicht direkt auszuschäumen, können genauere Fertigungstoleranzen erreicht, die Kosten reduziert werden, und der Wegfall der Druckluftbohrungen bei diesem Verfahren führt zu einer weiteren Vereinfachung der Herstellung.

[0016] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den zugehörigen schematischen Zeichnungen zeigt, die
<tb>Fig. 1<sep>den Querschnitt einer Zwischenhülse mit Luftkanälen und zwei lösbaren Fügestellen,

<tb>Fig. 2<sep>die Montage einer Funktionshülse ausserhalb der Druckmaschine und

<tb>Fig. 3<sep>den Querschnitt einer Zwischenhülse mit einer lösbaren Fügestelle.

[0017] Bei erfindungsgemässen umfangsvariablen Rollenoffsetdruckmaschinen werden an einer Maschinenbasis anstelle der konventionellen festformatigen Platten- und Gummizylinder Kernzylinder vorgesehen auf welche verschiedene Zwischenhülsen mit unterschiedlichen Wandstärken montiert werden können, so dass formatvariable Oberflächen hergestellt werden.

Diese Zwischenhülsen können sowohl Druckformen als auch Gummitücher tragen.

[0018] Auf die weitergehende Ausstattung einer solchen Maschinenbasis mit entsprechend auf die verschiedenen Umfangslängen anpassbaren weiteren Einrichtungen zum Drucken, wie beispielsweise Färb-, Feuchtwerke oder ggf. auch In-Press-Bebilderungseinrichtungen, Bahnführungen oder Falzeinrichtungen, wird nicht weiter eingegangen.

[0019] In Fig. 1 ist ein Querschnitt einer auf einen Kernzylinder 1 montierten Zwischenhülse 3 dargestellt. Der Kernzylinder 1 ist als herkömmlicher Luftzylinder mit auf dem Umfang verteilten Druckluftkanälen 2 ausgeführt, derein reversibles axiales Aufschieben und radiales Aufschrumpfen der Zwischenhülsen 3 ermöglicht.

Der Durchmesser des Kernzylinders 1 wird durch die kleinste Abschnittslänge innerhalb des abzudeckenden Formatspektrums und der Schichtstärke der aufgebrachten Funktionsoberfläche festgelegt. Um ein breites Formatspektrum abzudecken, kann es erforderlich sein, verschiedene Kernzylinder 1 mit steigenden Durchmessern bereitzustellen.

[0020] Die Zwischenhülse 3 ist auf einer - vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehenden - Trägerschicht 5 aufgebaut, die mit ihrer zylindrischen Innenfläche eine lösbare Fügestelle zum Kernzylinder 1 bildet, wobei ihr Durchmesser so bemessen ist, dass ein Presssitz entsteht.

Die Trägerschicht 5 ist eine dünne Schicht mit einer Dicke von beispielsweise etwa 1 Millimeter.

[0021] An die Trägerschicht 5 schliesst sich eine kompressible Zwischenschicht von vorzugsweise etwa 3 Millimetern Schichtdicke an, die der Trägerschicht 5 eine reversible Dehnung erlaubt und das Aufschrumpfen der Zwischenhülse 3 auf den Kernzylinder ermöglicht. Die Zwischenschicht/ besteht beispielsweise aus porösem Polyurethan.

Andere kompressible Werkstoffe sind auch einsetzbar.

[0022] Die Zwischenschicht 6 wird von einer dünnen - beispielsweise etwa 1 Millimeter dicken - Übergangsschicht 7 vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff abgeschlossen, auf die eine wandstärkenvariable Überbrückungsschicht aufgebracht ist.

[0023] Die Überbrückungsschicht 8 wird vorzugsweise aus porösem Polyurethan-Hartschaum hergestellt und ihre Schichtdicke wird entsprechend der Abschnittslänge des Formates gewählt, für welches die jeweilige Zwischenhülse vorgesehen ist. Aufgrund der stufenlos veränderbaren Dicke der Überbrückungsschicht 8 können prinzipiell beliebige Formatlängen realisiert werden. Die maximale Dicke der Überbrückungsschicht beträgt etwa 35 Millimeter. Bei Verwendung von Verstärkungsstrukturen sind jedoch auch dickere Schichten möglich.

Durch die bevorzugte Werkstoffauswahl nach geringer Dichte weisen die Zwischenhülsen ein geringes Gewicht auf und lassen sich sehr leicht manuell handhaben und ermöglichen ein ergonomisches Auswechseln innerhalb der Druckmaschine. Weiterhin eignen sich die Zwischenhülsen aufgrund niedriger Wärmeleitfähigkeit sowie Wärmekapazität auch für Druckverfahren, bei welchen Druckplatten im Druckwerk thermisch beaufschlagt werden, wie beispielsweise bei der Druckformherstellung innerhalb der Druckmaschine (Thermotransferverfahren, Computer-to-Press-Technologien).

[0024] Die Überbrückungsschicht 8 wird von einer dünnen Deckschicht 9 vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff umfasst. Die Dicke der Deckschicht 9 beträgt beispielsweise etwa 1 Millimeter, und ihre zylindrische Mantelfläche dient als Fügestelle mit der Funktionshülse.

Für die Deckschicht und die Trägerschicht 5, welche an ihrer Aussen- bzw. Innenfläche lösbare Fügestellen zum reversiblen Aufschrumpfen von Funktionshülsen 4 bzw. zum Montieren oder Demontieren auf den Kernzylinder aufweisen, müssen verschleissfeste Werkstoffe, wie etwa glasfaserverstärkte Kunststoffe, vorgesehen werden.

[0025] Nahe einer Stirnseite der Zwischenhülse 3 sind am Umfang Druckluftkanäle A vorgesehen, die von der hohlen Innenseite durch alle Schichten hindurch zur Aussenfläche führen. Sie sind vorzugsweise gleichmässig am Umfang verteilt und radial zur Drehachse gerichtet. Zur Verbesserung des Luftpolsters beim Aufbringen der Funktionshülse 4 könnten weitere radialverlaufende Kanäle 31 ¾ (Fig. 2) vorgesehen werden, die axial versetzt etwa mittig zwischen den Stirnflächen der Zwischenhülse angeordnet werden.

Durch die besonders vorteilhafte Anordnung der Druckluftkanäle 10 in radialer Richtung, kann auf - parallel zur Zylinderachse verlaufende - Längskanäle verzichtet werden, so dass sich die Zwischenhülsen 3 sehr einfach herstellen lassen und für die Überbrückungsschicht 8 keine Mindestdicke berücksichtigt werden muss.

[0026] Die auf die Deckschicht 9 lösbar montierbare Funktionshülse 4 kann eine Metall-, oder Kunststoffhülse sein, die als Druckoberfläche oder als Träger für ein Gummituch dient und im Bedarfsfall einfach und kostengünstig ausgetauscht werden kann.

[0027] Die Fig. 2 zeigt den Wechsel einer Funktionshülse 34 ausserhalb der Druckmaschine.

Dazu wird die eine Stirnfläche der Zwischenhülse durch Aufstellen auf eine Unterlage 35 verschlossen und die andere Stirnseite, in deren Nähe die radial verlaufenden Druckluftkanäle 31 angeordnet sind, wird mit einem Deckel abgedichtet. Über einen Druckluftanschluss 33 am Deckel 32 wird dem Hohlraum der Zwischenhülse 30 Druckluft zugeführt, die durch die Druckluftkanäle 31 und ggf. durch zusätzliche - mittig angeordnete - Druckluftkanäle 31 ¾ an der Aussenfläche der Zwischenhülse 30 entweicht. Der Deckel 32 ist so bemessen, dass sich über ihn hinweg die Funktionshülse 34 an der Zwischenhülse 30 ansetzen und auf dem sich bildenden Luftpolster aufschieben lässt. Nach ihrer Positionierung wird die Druckluft abgestellt und der Deckel 32 abgenommen.

Die Funktionshülse 34 erzeugt auf der Zwischenhülse 30 einen Schrumpfsitz und verschliesst die Druckluftkanäle 31, ggf. auch 31 ¾ nach aussen. Die damit als Form- oder Gummizylinder vorbereitete Zwischenhülse 30 kann dann auf den entsprechenden - als Luftzylinder ausgeführten - Kernzylinder in der Druckmaschine aufgebracht und für die Produktion einer anderen Abschnittslänge jederzeit gegen eine andere Zwischenhülse 30 mit anderem Format ausgewechselt werden.

[0028] Durch dieses besonders vorteilhafte Verfahren kommt man an der Druckmaschine mit herkömmlichen Luftzylindern aus und es müssen keine zusätzlichen Luftanschlüsse oder Umschaltventile vorgesehen werden, wodurch die Investitionskosten gesenkt werden.

[0029] Bei bekannter Auftragsstruktur kann sich ein Druckereibetrieb die erforderliche Anzahl von Zwischenhülsen 30 mit entsprechenden Formaten als Form- bzw.

Gummizylinder vorkonfektionieren und die Maschinenbasis in kürzester Zeit umrüsten.

[0030] Die Fig. 3 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführung, bei der die Funktionsschicht 21 unlösbar mit einer Zwischenhülse 20 verbunden ist. Diese Zwischenhülse 20 besteht ebenfalls aus einer Trägerschicht 5 ¾, Zwischenschicht 6 ¾ und Übergangsschicht 7 ¾ an die sich die dickenvariable Überbrückungsschicht 8 ¾ anschliesst, wobei auf die Deckschicht 9 (Fig. 1) verzichtet wird und die Funktionsschicht indirekt mit der Überbrückungsschicht 8 verbunden ist.

Solche Zwischenhülsen 20 weisen nur eine einzige lösbare Fügestelle auf, nämlich die zwischen Trägerschicht 5 ¾ und Kernzylinder 1 und können deshalb besonders vorteilhaft ohne Luftkanäle ausgeführt werden, wodurch ihre Herstellung einfacher und günstiger ist.

[0031] Auf die Überbrückungsschicht 8 ¾ kann ein Gummituch beispielsweise aufgeklebt, aufgespritzt oder aufvulkanisiert werden. Durch chemisches oder galvanisches Metallisieren der Mantelfläche der Überbrückungsschicht 8 ¾ kann eine Zwischenhülse 20 als Druckform konfektioniert werden.

[0032] Eine weitere Herstellmöglichkeit sieht vor, eine Druckplatte oder ein Gummituch in eine zylindrische Form einzulegen und konzentrisch dazu in deren Innenraum den Verbund aus Trägerschicht 5 ¾, Zwischenschicht 6 ¾ und Übergangsschicht 7 ¾ anzuordnen.

Der Zwischenraum zwischen Übergangsschicht 7 ¾ und der Druckplatte oder dem Gummituch wird dann mit dem Kunststoff ausgeschäumt. Nach Aushärten des Kunststoffes kann die fertige als Druck- oder Gummizylinder konfektionierte Zwischenhülse 20 aus der Vorrichtung entnommen werden. Durch den Wegfall der zweiten lösbaren Verbindung können genauere Fertigungstoleranzen erreicht werden und aufgrund der Integration der Funktionsoberfläche in den Herstellungsprozess der formatvariablen Zwischenhülse 20 können die Kosten reduziert werden.

[0033] Bei diesem integrierten Herstellungsprozess ist es auch möglich, statt der Funktionsoberfläche einen konventionellen Spannkanal für herkömmliche Druckplatten bzw. Gummitücher in der Form zu befestigen und durch Ausschäumen mit der Zwischenschicht zu verbinden.

Der Spannkanal kann hierzu in einem Gehäuse angeordnet sein, welches durch umschäumte Verankerungsteile in der Überbrückungsschicht fixiert wird.

[0034] Eine vorteilhafte Ausführung der in den Fig. 1-3 dargestellten Erfindung stellt die Anwendung an einem Gummizylinder einer Offsetdruckmaschine dar.

Bezugszeichenliste

[0035]
1 : Kernzylinder
2 : Druckluftkanal
3 : Zwischenhülse
4 : Funktionshülse
5, 5 ¾ : Trägerschicht
6, 6 ¾ : Zwischenschicht
7, 7 ¾ : Übergangsschicht
8, 8 ¾ : Überbrückungsschicht
9 : Deckschicht
10 : Druckluftkanal
20 : Zwischenhülse
21 : Funktionsschicht
30 : Zwischenhülse
31, 31 ¾ : Druckluftkanal
32 : Deckel
33 : Druckluftanschluss
34 : Funktionshülse
35 : Unterlage

Claims

1. Formatvariable Rollenoffsetdruckmaschine mit Druckwerkszylindern aus druckluftbeaufschlagbaren Kernzylindern (1), auf welche Zwischenhülsen (20) aufschrumpfbar sind, wobei die Zwischenhülsen (20) mit einer Trägerschicht (5 ¾) aus glasfaserverstärktem Kunststoff am Kernzylinder (1) anliegen, an die sich eine kompressible Zwischenschicht (6 ¾) anschliesst, die von einer - aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehenden - Übergangsschicht (7 ¾) begrenzt ist und mit einer wandstärkenvariablen Überbrückungsschicht (8 ¾) verbunden ist, auf die eine Funktionsschicht (21) untrennbar aufbringbar ist.

2. Formatvariable Rollenoffsetdruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsschicht (21) eine Druckform oder ein Gummituch ist, welche durch Aufkleben, chemisches oder galvanisches Metallisieren mit der Überbrückungsschicht (8 ¾) verbindbar sind.

3. Formatvariable Rollenoffsetdruckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (5, 5 ¾) aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht und eine Dicke von etwa 1 Millimeter aufweist, die Zwischenschicht (6, 6 ¾) aus porösem Polyurethan besteht und etwa 3 Millimeter dick ist, die Übergangsschicht (7, 7 ¾) aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht und eine Dicke von etwa 1 Millimeter aufweist, die dickenvariable Überbrückungsschicht (8, 8 ¾) bis zu etwa 35 mm dick ist und mit einer etwa 1 Millimeter dicken Deckschicht (9) aus glasfaserverstärktem Kunststoff abschliesst.

4. Formatvariable Rollenoffsetdruckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstoffe der Zwischenhülsen (3, 20, 30) geringe Wärmeleitfähigkeiten, geringe Wärmekapazitäten und geringe Dichten aufweisen.

5. Formatvariable Rollenoffsetdruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenhülse (20) eine einzige lösbare Fügestelle aufweist, die zwischen ihrer Trägerschicht (5 ¾) und der Mantelfläche des Kernzylinders (1) gebildet wird, so dass in der Zwischenhülse (20) keine Luftkanäle erforderlich sind.

6. Formatvariable Rollenoffsetdruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenhülse (20) an ihrer Mantelfläche einen Spannkanal zur Fixierung von Druckplatten oder Gummitüchern aufweist.

7. Verfahren zur Herstellung von Zwischenhülsen (20) für formatvariable Rollenoffsetdruckmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Funktionsschicht (21) eine Druckplatte oder ein Gummituch in eine zylindrische Form eingelegt wird, in welcher der vorgefertigte Verbund von Trägerschicht (5 ¾), Zwischenschicht (6 ¾) und Übergangsschicht (7 ¾) konzentrisch fixiert ist und der Zwischenraum zwischen der Übergangsschicht (7 ¾) und der Innenseite der Funktionsschicht (21) ausgeschäumt wird, wodurch die Zwischenschicht (6 ¾) untrennbar mit der Funktionsschicht (21) verbunden wird.

8. Verfahren zur Herstellung von Zwischenhülsen (20) für formatvariable Rollenoffsetdruckmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Überbrückungsschicht (8 ¾) ein Gummituch aufvulkanisiert oder aufgespritzt wird.