Die Erfindung betrifft formatvariable Rollenoffsetdruckmaschinen und Verfahren
zur Herstellung formatvariabler Oberflächen.
Aus der US 5,819,657 sind Kunststoffhülsen mit verschiedenen Wandstärken be
kannt, 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 in
kompressible Brückenschicht trägt. Auf eine zylindrische Abschlußschicht über der
Brückenschicht der Zwischensleeves läßt sich ein Drucksleeve mit einer Druck
form aufbringen.
Die Zwischensleeves können mittels Druckluft auf einen Kernzylinder aufgescho
ben werden und auf die Zwischensleeves können - ebenfalls über ein mit Druck
luft erzeugtes Luftkissen - die Drucksleeves aufgeschoben werden. Für die Mon
tage 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 vonein
ander beabstandeten radialen Bohrungen zur Mantelfläche der Abschlußschicht
führen.
Zum axialen Aufschrumpfen und zum Demontieren der Zwischensleeves und der
Drucksleeves ist es nachteilig, zwei getrennte Luftzuführungen an der Druckma
schine vorsehen zu müssen. Die axial in der Brückenschicht verlaufenden Luftka
näle sind aufwendig herzustellen und erfordern eine Mindestwandstärke der Brüc
kenschicht.
Aus der EP 711 665 B1 sind Flexographiezylinder mit hohlen Stützzylindern be
kannt, die mit einer zentralen Luftzuführung versehen sind und in der Nähe des
Einführendes am Umfang radiale Bohrungen als Verbindungskanäle zum druck
luftbeaufschlagbaren Zentrum aufweisen. Auf diese Stützzylinder werden Zwi
schenhülsen aufgeschoben, welche an ihrem einen Ende ebenfalls radiale Boh
rungen 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 Zwischen
hülsen mit verdrehbaren Verschlußringen versehen. Durch diese kann der Luft
austritt 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, wo
durch eine Druckform auf die Zwischenhülse aufgeschrumpft werden kann.
Die schaltbaren Verschlußringe müssen präzise gefertigt werden und verteuern
die Zwischenhülsen.
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.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1,
2 und 3 gelöst.
Die Erfindung ermöglicht einen Formatwechsel, der schnell und einfach vom
Drucker selbst durchführbar ist.
Durch die Erfindung werden in vorteilhafter Weise die Investitionskosten bei der
Anschaffung gesenkt, da die Kunststoffhülsen für andere Formate jederzeit hinzu
gekauft werden können.
Besonders vorteilhaft ist auch, daß die Anwender des konventionellen und digita
len Rollenoffsetdrucks entsprechend ihren spezifischen Erfordernissen mit varia
blen Abschnittslängen drucken können und so eine auftragsangepaßte wirtschaft
liche Produktion mit dem jeweils optimalen Papierverschnitt fahren zu können.
Durch die vorteilhafte erfindungsgemäße Ausgestaltung weisen die Zwischenhül
sen geringes Gewicht auf, wodurch sie leicht und ergonomisch auszuwechselbar
sind.
Durch die günstige Werkstoffwahl mit geringer Wärmeleitfähigkeit und Wärmeka
pazität sind die erfindungsgemäßen Hülsen in vorteilhafter Weise auch für Com
puter-to-Press-Technologien geeignet, bei welchen die Druckformen innerhalb der
Druckmaschine bebildert werden und zur Erhitzung der Oberflächen führen, wie
beispielsweise bei Thermotransferverfahren.
Die besonders vorteilhafte Gestaltung der Zwischenhülse, die auf einem Kernzy
linder einen lösbaren Schrumpfsitz bildet und eine weitere lösbare Fügestelle für
die Funktionshülse aufweist, können die Druckform oder Gummituchhülsen im
Bedarfsfall kostengünstig ausgetauscht werden.
Durch ein vorteilhaftes Herstellverfahren der Zwischenhülsen, das vorsieht die
Funktionsoberfläche in eine zylindrische Form einzulegen und die Überbrückungs
schicht direkt auszuschäumen, können genauere Fertigungstolernzen erreicht, die
Kosten reduziert werden und der Wegfall der Druckluftbohrungen bei diesem
Verfahren führt zu einer weiteren Vereinfachung der Herstellung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläu
tert. In den zugehörigen schematischen Zeichnungen zeigt, die
Fig. 1 den Querschnitt einer Zwischenhülse mit Luftkanälen und zwei lösbaren
Fügestellen,
Fig. 2 die Montage einer Funktionshülse außerhalb der Druckmaschine und
Fig. 3 den Querschnitt einer Zwischenhülse mit einer lösbaren Fügestelle.
Bei erfindungsgemäßen umfangsvariablen Rollenoffsetdruckmaschinen werden an
einer Maschinenbasis anstelle der konventionellen festformatigen Platten- und
Gummizylinder Kernzylinder vorgesehen auf welche verschiedene Zwischenhül
sen mit unterschiedlichen Wandstärken montiert werden können, so daß formatva
riable Oberflächen hergestellt werden. Diese Zwischenhülsen können sowohl
Druckformen als auch Gummitücher tragen.
Auf die weitergehende Ausstattung einer solchen Maschinenbasis mit entspre
chend auf die verschiedenen Umfangslängen anpaßbaren weiteren Einrichtungen
zum Drucken, wie beispielsweise Farb-, Feuchtwerke oder ggf. auch In-Press-
Bebilderungseinrichtungen, Bahnführungen oder Falzeinrichtungen, wird nicht
weiter eingegangen.
In Fig. 1 ist ein Querschnitt einer auf einen Kernzylinder (1) montierten Zwischen
hülse (3) dargestellt. Der Kernzylinder (1) ist als herkömmlicher Luftzylinder mit
auf dem Umfang verteilten Druckluftkanälen (2) ausgeführt, der ein reversibles
axiales Aufschieben und radiales Aufschrumpfen der Zwischenhülsen (3) ermög
licht. Der Durchmesser des Kernzylinders (1) wird durch die kleinste Abschnitts
länge innerhalb des abzudeckenden Formatspektrums und der Schichtstärke der
aufgebrachten Funktionsoberfläche festgelegt. Um ein breites Formatspektrum
abzudecken kann es erforderlich sein, verschiedene Kernzylinder (1) mit steigen
den Durchmessern bereitzustellen.
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 Durch
messer so bemessen ist, daß ein Preßsitz entsteht. Die Trägerschicht (5) ist eine
dünne Schicht mit einer Dicke von beispielsweise etwa 1 Millimeter.
An die Trägerschicht (5) schließt sich eine kompressible Zwischenschicht (6) von
vorzugsweise etwa 3 Millimetern Schichtdicke an, die der Trägerschicht (5) eine
reversible Dehnung erlaubt und das Aufschrumpfen der Zwischenhülse (3) auf den
Kernzylinder (1) ermöglicht. Die Zwischenschicht (6) besteht beispielsweise aus
porösem Polyurethan. Andere kompressible Werkstoffe sind auch einsetzbar.
Die Zwischenschicht (6) wird von einer dünnen - beispielsweise etwa 1 Millimeter
dicken - Übergangsschicht (7) vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff
abgeschlossen auf die eine wandstärkenvariable Überbrückungsschicht (8) aufge
bracht ist.
Die Überbrückungsschicht (8) wird vorzugsweise aus porösem Polyurethan-
Hartschaum hergestellt und ihre Schichtdicke wird entsprechend der Abschnitts
länge des Formates gewählt, für welches die jeweilige Zwischenhülse (3) vorge
sehen ist. Aufgrund der stufenlos veränderbaren Dicke der Überbrückungsschicht
(8) können prinzipiell beliebige Formatlängen realisiert werden. Die maximale Dic
ke der Überbrückungsschicht (8) beträgt etwa 35 Millimeter. Bei Verwendung von
Verstärkungsstrukturen sind jedoch auch dickere Schichten möglich. Durch die
bevorzugte Werkstoffauswahl nach geringer Dichte weisen die Zwischenhülsen (3)
ein geringes Gewicht auf und lassen sich sehr leicht manuell handhaben und er
möglichen ein ergonomisches Auswechseln innerhalb der Druckmaschine. Wei
terhin eignen sich die Zwischenhülsen aufgrund niedriger Wärmeleitfähigkeit so
wie Wärmekapazität auch für Druckverfahren bei welchen Druckplatten im Druck
werk thermisch beaufschlagt werden, wie beispielsweise bei der Druckformher
stellung innerhalb der Druckmaschine (Thermotransferverfahren, Computer-to-
Press-Technologien).
Die Überbrückungsschicht (8) wird von einer dünnen Deckschicht (9) vorzugswei
se aus glasfaserverstärktem Kunststoff umfaßt. Die Dicke der Deckschicht (9) be
trägt beispielsweise etwa 1 Millimeter und ihre zylindrische Mantelfläche dient als
Fügestelle mit der Funktionshülse (4).
Für die Deckschicht (9) und die Trägerschicht (5) welche an ihrer Außen- bzw. In
nenfläche lösbare Fügestellen zum reversiblen Aufschrumpfen von Funktionshül
sen (4) bzw. zum Montieren oder Demontieren auf den Kernzylinder (1) aufwei
sen, müssen verschleißfeste Werkstoffe, wie etwa glasfaserverstärkte Kunststoffe,
vorgesehen werden.
Nahe einer Stirnseite der Zwischenhülse (3) sind am Umfang Druckluftkanäle (10)
vorgesehen, die von der hohlen Innenseite durch alle Schichten hindurch zur Au
ßenfläche führen. Sie sind vorzugsweise gleichmäßig am Umfang verteilt und ra
dial zur Drehachse gerichtet. Zur Verbesserung des Luftpolsters beim Aufbringen
der Funktionshülse (4) könnten weitere radialverlaufende Kanäle (31', Fig. 2) vor
gesehen werden, die axial versetzt etwa mittig zwischen den Stirnflächen der Zwi
schenhülse (3) 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 Min
destdicke berücksichtigt werden muß.
Die auf die Deckschicht (9) lösbar montierbare Funktionshülse (4) kann eine Me
tall-, oder Kunststoffhülse sein, die als Druckoberfläche oder als Träger für ein
Gummituch dient und im Bedarfsfall einfach und kostengünstig ausgetauscht wer
den kann.
Die Fig. 2 zeigt den Wechsel einer Funktionshülse (34) außerhalb der Druckma
schine. Dazu wird die eine Stirnfläche der Zwischenhülse (30) durch Aufstellen auf
eine Unterlage (35) verschlossen und die andere Stirnseite, in deren Nähe die ra
dial verlaufenden Druckluftkanäle (31) angeordnet sind, wird mit einem Deckel
(32) abgedichtet. Über einen Druckluftanschluß (33) am Deckel (32) wird dem
Hohlraum der Zwischenhülse (30) Druckluft zugeführt, die durch die Druckluftka
näle (31) und ggf. durch zusätzliche - mittig angeordnete - Druckluftkanäle (31') an
der Außenfläche der Zwischenhülse (30) entweicht. Der Deckel (32) ist so bemes
sen, daß sich über ihn hinweg die Funktionshülse (34) an der Zwischenhülse (30)
ansetzen und auf dem sich bildenden Luftpolster aufschieben läßt. Nach ihrer Po
sitionierung 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') nach außen. Die damit als
Form- oder Gummizylinder vorbereitete Zwischenhülse (30) kann dann auf den
entsprechenden - als Luftzylinder ausgeführten - Kernzylinder in der Druckma
schine aufgebracht und für die Produktion einer anderen Abschnittslänge jederzeit
gegen eine andere Zwischenhülse (30) mit anderem Format ausgewechselt wer
den.
Durch dieses besonders vorteilhafte Verfahren kommt man an der Druckmaschine
mit herkömmlichen Luftzylindern aus und es müssen keine zusätzlichen Luftan
schlüsse oder Umschaltventile vorgesehen werden, wodurch die Investitionsko
sten gesenkt werden.
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 umrü
sten.
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'), Zwischenschicht (6') und Über
gangsschicht (7') an die sich die dickenvariable Überbrückungsschicht (8') an
schließt, wobei auf die Deckschicht (9, Fig. 1) verzichtet wird und die Funktionsschicht
(21) direkt mit der Überbrückungsschicht (8') verbunden ist. Solche Zwi
schenhülsen (20) weisen nur eine einzige lösbare Fügestelle auf, nämlich die zwi
schen Trägerschicht (5') und Kernzylinder (1) und können deshalb besonders
vorteilhaft ohne Luftkanäle ausgeführt werden, wodurch ihre Herstellung einfacher
und günstiger ist.
Auf die Überbrückungsschicht (8') kann ein Gummituch beispielsweise aufgeklebt,
aufgespritzt oder aufvulkanisiert werden. Durch chemisches oder galvanisches
Metallisieren der Mantelfläche der Überbrückungsschicht (8') kann eine Zwischen
hülse (20) als Druckform konfektioniert werden.
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'), Zwischenschicht (6') und Übergangsschicht (7')
anzuordnen. Der Zwischenraum zwischen Übergangsschicht (7') und der Druck
platte oder dem Gummituch wird dann mit dem Kunststoff ausgeschäumt. Nach
Aushärten des Kunststoffes kann die fertige als Druck- oder Gummizylinder kon
fektionierte Zwischenhülse (20) aus der Vorrichtung entnommen werden. Durch
den Wegfall der zweiten lösbaren Verbindung können genauere Fertigungstole
ranzen erreicht werden und aufgrund der Integration der Funktionsoberfläche in
den Herstellungsprozeß der formatvariablen Zwischenhülse (20) können die Ko
sten reduziert werden.
Bei diesem integrierten Herstellungsprozeß ist es auch möglich statt der Funkti
onsoberfläche einen konventionellen Spannkanal für herkömmliche Druckplatten
bzw. Gummitücher in der Form zu befestigen und durch Ausschäumen mit der
Zwischenschicht (7') zu verbinden. Der Spannkanal kann hierzu in einem Gehäuse
angeordnet sein, welches durch umschäumte Verankerungsteile in der Überbrüc
kungsschicht (8') fixiert wird.
Eine vorteilhafte Ausführung der in den Fig. 1-3 dargestellten Erfindung stellt die
Anwendung an einem Gummizylinder einer Offsetdruckmaschine dar.
Bezugszeichenliste
1
Kernzylinder
2
Druckluftkanal
3
Zwischenhülse
4
Funktionshülse
5
,
5
' Trägerschicht
6
,
6
' Zwischenschicht
7
,
7
' Übergangsschicht
8
,
8
' Überbrückungsschicht
9
Deckschicht
10
Druckluftkanal
20
Zwischenhülse
21
Funktionsschicht
30
Zwischenhülse
31
,
31
' Druckluftkanal
32
Deckel
33
Druckluftanschluß
34
Funktionshülse
35
Unterlage