DE10060753A1 - Verfahren zur fortlaufenden Herstellung von kanallosen, hülsenförmigen Gummitüchern für Offset-Druckmaschinen - Google Patents
Verfahren zur fortlaufenden Herstellung von kanallosen, hülsenförmigen Gummitüchern für Offset-DruckmaschinenInfo
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Abstract
Ein fortlaufendes Verfahren zur Herstellung eines hülsenförmigen, vorzugsweise kanallosen Gummituchs sieht vor, dass eine hülsenförmige Basis (33) in einer ersen Station (100) zur Herstellung einer hülsenförmigen Basis fortlaufend hergestellt wird, die hülsenförmige Basis (33) fortlaufend axial von der ersten Station (100) durch eine weitere Station (200) zur Herstellung einer druckenden Schicht (45) bewegt wird, in der auf die hülsenförmige Basis (33) eine druckende Schicht (45) fortlaufend aufgetragen wird, während die hülsenförmige Basis (33) fortlaufend durch die weitere Station (200) bewegt wird. Gemäß einer Ausführungsform rotiert die hülsenförmige Basis (33), während sie axial von der ersten Station (100) durch die weitere Station (200) bewegt wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform rotiert die hülsenförmige Basis (33) nicht (d. h. sie bleibt drehfest), während sie axial von der ersten Station (100) durch die weitere Station (200) bewegt wird.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur fortlaufenden Herstellung von
kanallosen, hülsenförmigen Gummitüchern für Offset-Druckmaschinen gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1.
Eine Rollenrotations-Offsetdruckmaschine umfasst in der Regel einen Plattenzylinder,
einen Gummituchzylinder und einen Gegendruckzylinder, die drehbar in der
Druckmaschine gelagert sind. Auf den Plattenzylinder wird eine Druckplatte aufgebracht,
deren steife Oberfläche das zu druckende Bild enthält. Der Gummituchzylinder trägt ein
Gummituch mit einer flexiblen Oberfläche, welche die Druckplatte im zwischen dem
Gummituchzylinder und dem Plattenzylinder gebildeten Zylinderspalt kontaktiert. Eine zu
bedruckende Materialbahn wird durch den zwischen dem Gummituchzylinder und einem
Gegendruckzylinder gebildeten Druckspalt geführt. Auf die Oberfläche der auf dem
Plattenzylinder angeordneten Druckplatte wird Farbe aufgetragen. Das eingefärbte Bild
wird von der Druckplatte in dem zwischen dem Gummituchzylinder und dem
Plattenzylinder gebildeten Zylinderspalt auf den Gummituchzylinder übertragen. In dem
zwischen dem Gummituchzylinder und dem Gegendruckzylinder gebildeten Druckspalt
wird das Bild schließlich vom Gummituchzylinder auf die Materialbahn übertragen. Der
Gegendruckzylinder kann zum Bedrucken der Rückseite der Bahn als ein zweiter
Gummituchzylinder ausgebildet sein.
Herkömmliche Gummitücher sind flach und werden um den Gummituchzylinder herum
gelegt. Die gegenüber liegenden Enden des Gummituchs werden dabei in einem axial im
Gummituchzylinder verlaufenden Spalt oder Kanal befestigt und bilden so einen axial
entlang der Länge des Gummituchs verlaufenden Spalt oder Kanal. Bei jeder Umdrehung
des Gummituchzylinders bewegt sich dieser Kanal durch den zwischen dem
Gummituchzylinder und dem Plattenzylinder gebildeten Zylinderspalt sowie durch den
zwischen dem Gummituchzylinder und dem Gegendruckzylinder gebildeten Druckspalt.
Wenn sich die Vorderkante und die Hinterkante des im Gummituchzylinder gebildeten
Kanals durch den zwischen dem Gummituchzylinder und einem angrenzenden Zylinder
gebildeten Zylinderspalt bewegen, wird der Druck zwischen den beiden Zylindern für
kurze Zeit unterbrochen. Durch diese wiederholte Unterbrechung des Drucks entstehen in
den Zylindern und in der ganzen Druckmaschine Vibrationen und Stoßbelastungen, welche
die Druckqualität mit zunehmender Druckgeschwindigkeit zunehmend beeinträchtigen.
Wenn z. B. der Druck im Zylinderspalt zwischen dem Gummituchzylinder und dem
Plattenzylinder unterbrochen wird, während eine Bahn im zwischen dem
Gummituchzylinder und dem Gegendruckzylinder gebildeten Spalt bedruckt wird, besteht
die Gefahr, dass eine durch die Unterbrechung des Drucks hervorgerufene Bewegung des
Gummituchzylinders oder des Gummituchs ein Verschmieren des vom
Gummituchzylinder auf die Bahn übertragenen Bildes verursacht. Ebenso besteht die
Gefahr, dass das vom Plattenzylinder auf den Gummituchzylinder übertragene Bild
verschmiert, wenn der im Gummituchzylinder gebildete Spalt sich durch den Druckspalt
zwischen dem Gummituchzylinder und dem Gegendruckzylinder bewegt. Aufgrund dieser
durch den im Gummituch gebildeten Spalt verursachten Vibrationen und Stoßbelastungen
ist die Geschwindigkeit, mit der in herkömmlichen Druckmaschinen eine akzeptable
Druckqualität erreicht werden kann, begrenzt.
Als Abhilfe für diese Nachteile herkömmlicher flacher Gummitücher wurden von der
Anmelderin der vorliegenden Erfindung kanallose, hülsenförmige Gummitücher
entwickelt. Derartige kanallose, hülsenförmige Gummitücher sind z. B. in der
US 5,768,990, der US 5,553,541, der US 5,440,981, der US 5,429,048, der US 5,323,702
und der US 5,304,267 beschrieben.
In diesem Zusammenhang beschreibt die US 5,304,267 ein Verfahren zur Herstellung von
kanallosen, hülsenförmigen Gummitüchern. Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung von
kanallosen, hülsenförmigen Gummitüchern ist wie folgt beschrieben: Ein komprimierbarer
Faden wird mit einer Mischung aus Gummilösung oder Kautschukkitt und Mikrosphären
beschichtet und spiralförmig um die zylindrische Hülse gewickelt, so dass eine
komprimierbare Schicht entsteht. Ein nicht dehnbarer Faden wird mit Gummilösung oder
Kautschukkitt ohne Mikrosphären beschichtet und spiralförmig um die darunter
angeordnete komprimierbare Schicht gewickelt, so dass eine nicht dehnbare Schicht
entsteht. Über diese wird ein unvulkanisiertes Elastomer gewickelt und mit einem Band
fixiert. Die verklebte Struktur wird vulkanisiert, so dass die übereinander liegenden
Elastomer-Schichten eine fortlaufende, nahtlose hülsenförmige Form annehmen. In der
Schrift sind ferner weitere Herstellungsverfahren beschrieben, darunter auch ein Verfahren
zur Herstellung von kanallosen, hülsenförmigen Gummitüchern mit einer in
Umfangsrichtung nicht dehnbaren Zwischenschicht, die einen spiralförmig durch das
Elastomer-Material einer nicht dehnbaren Schicht und um eine komprimierbare Schicht
herum verlaufenden ununterbrochenen Kunststofffilm umfasst. Die Breite dieses
Kunststofffilms entspricht ungefähr der Länge des hülsenförmigen Gummituchs. Der
Kunststofffilm ist ferner nur 0,00254 cm (0,001 inch) dick, so dass die durch die
0,00254 cm dicke Kante gebildete schmale Naht der obersten Schicht die gleichmäßige,
ebene zylindrische Kontur einer darüber angeordneten druckenden Schicht nicht
unterbricht.
In der DE 197 20 549 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines zylindrischen Trägers
beschrieben, bei dem ein fortlaufender Streifen auf eine stützende Spanndorn-Oberfläche
gewickelt wird. Der Streifen wird von einer Spule abgewickelt, die in der Weise
schwenkbar angeordnet ist, dass der Winkel, in dem der Streifen gewickelt wird, sich von
selbst einstellt. Während des Wickelvorgangs wird der Streifen gespannt gehalten.
Zwischen dem Abwickeln und dem Aufwickeln wird der Streifen einer
Konditionierungsbehandlung unterzogen und mit einem Klebstoff beschichtet. Diese
Bearbeitungsstationen sind an einer Stützwand angeordnet, die in der Weise installiert ist,
dass sie bezüglich der Zylinderfläche verschwenkbar ist. Der zylindrische Träger, der eine
vorgegebene Länge hat, ist mit einer integralen Kunststoffschicht beschichtet.
Die oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung von kanallosen, hülsenförmigen
Gummitüchern haben den Nachteil, dass sie einzelne Gummitücher mit einer vorgegebenen
axialen Länge produzieren. Diese Art der Produktion erhöht die Produktionskosten und die
zur Herstellung benötigte Zeit und führt dazu, dass die einzelnen Gummitücher nicht völlig
identisch sind.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung
von kanallosen, hülsenförmigen Gummitüchern zu schaffen, bei dem Gummitücher von
variabler Länge fortlaufend zu geringeren Kosten produziert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Weitere
Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von kanallosen, hülsenförmigen
Gummitüchern sieht vor, dass die Gummitücher fortlaufend produziert werden und
anschließend in Gummitücher der gewünschten Länge geschnitten werden. Gemäß einer
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass in einer
Station zur Herstellung einer hülsenförmigen Basis eine hülsenförmige Basis fortlaufend
geformt wird und dass diese hülsenförmige Basis axial von der Station zur Herstellung
einer hülsenförmigen Basis durch eine Station zu Herstellung einer druckenden Schicht
bewegt wird, wobei auf die hülsenförmige Basis eine Schicht oder mehrere Schichten
fortlaufend aufgetragen wird bzw. werden; zumindest jedoch eine druckende Schicht
fortlaufend aufgetragen wird, während die hülsenförmige Basis die Station zur Herstellung
einer druckenden Schicht passiert, so dass ein kanalloses, hülsenförmiges Gummituch von
unbestimmter Länge entsteht. Der hier verwendete Ausdruck "fortlaufend" besagt, dass in
der Station zur Herstellung einer hülsenförmigen Basis ein weiterer Abschnitt einer
hülsenförmigen Basis hergestellt wird, während gleichzeitig in der Station zur Herstellung
einer druckenden Schicht die druckende Schicht auf den zuvor gebildeten Abschnitt der
hülsenförmigen Basis aufgetragen wird. Hierbei wird die hülsenförmige Basis
vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, fortlaufend bewegt.
Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die hülsenförmige
Basis rotiert, während sie axial von der Station zur Herstellung der hülsenförmigen Basis
durch die Station zur Herstellung der druckenden Schicht bewegt wird. Gemäß einer
weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die hülsenförmige
Basis nicht rotiert (d. h. sie bleibt drehfest), während sie von der Station zur Herstellung
der hülsenförmigen Basis durch die Station zur Herstellung der druckenden Schicht bewegt
wird.
Das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte kanallose, hülsenförmige
Gummituch umfasst eine hülsenförmige Basis und eine oder mehrere darüber angeordnete
Materialschichten. Die bevorzugte Ausführungsform eines durch das erfindungsgemäße
Verfahren hergestellten Gummituchs umfasst eine hülsenförmige Basis aus Metall, auf die
eine komprimierbare Schicht, eine verstärkende Schicht und eine druckende Schicht
aufgebracht werden.
Gemäß der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines
Gummituchs durch Rotation und translatorische Bewegung wird die hülsenförmige Basis
vorzugsweise durch Umwickeln eines rotierenden und translatorisch bewegten Körpers
hergestellt. Gemäß der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung eines Gummituchs ohne Rotation, aber mit translatorischer Bewegung, wird
die hülsenförmige Basis vorzugsweise dadurch hergestellt, dass ein Metallblech durch
einen konisch geformten Formbereich und um einen translatorisch bewegten Körper herum
geführt wird und die Enden des Metallblechs miteinander verbunden werden.
Gemäß der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines
Gummituchs durch Rotation und translatorische Bewegung kann die weitere Schicht bzw.
können die weiteren Schichten auf verschiedene Weise aufgebracht werden. Gemäß einer
Ausführungsform werden vorzugsweise zwei einander teilweise überlappende Streifen
eines verstärkenden Materials um die Hülse gewickelt. Die an die hülsenförmige Basis
grenzende Innenseite eines ersten, inneren Streifens ist vorzugsweise mit einem Streifen
eines komprimierbaren Elastomer-Materials verbunden. Die Außenseite eines äußeren,
zweiten Streifens ist vorzugsweise mit einem Streifen eines zur Übertragung des
Druckbilds geeigneten Elastomer-Materials verbunden. Die beiden einander überlappenden
Streifen sind vorzugsweise mittels eines Klebstoffs miteinander verbunden. Während die
hülsenförmige Basis rotiert und translatorisch bewegt wird, werden also die beiden
einander überlappenden Streifen um die hülsenförmige Basis gewickelt, so dass eine
komprimierbare, vorzugsweise volumenkompressible Schicht, eine verstärkende Schicht
und eine druckende Schicht auf die hülsenförmige Basis aufgetragen werden. Die
hülsenförmige Basis wird anschließend vorzugsweise weiterhin rotiert und axial bewegt,
während sie durch eine Vulkanisierungsstation oder eine Aushärtungsstation, in der sie
vulkanisiert oder ausgehärtet wird, und durch eine Schleifstation geführt wird, in der die
druckende Schicht glatt geschliffen wird. Da das Gummituch fortlaufend produziert wird,
kann es nach dem Vulkanisierungsvorgang oder Aushärtungsvorgang und dem
Schleifvorgang in Gummitücher der gewünschten Länge geschnitten werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können die
komprimierbare Schicht, die verstärkende Schicht und/oder die druckende Schicht in
getrennten Stationen mittels einer stufigen Beschichtungsvorrichtung, einer schrägen
Beschichtungsvorrichtung, eines Querkopf-Extruders oder einer Strangpresse hergestellt
werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die druckende Schicht mittels einer
Beschichtungsvorrichtung hergestellt werden, während die übrigen Schichten durch
Umwickeln der hülsenförmigen Basis mit zwei einander teilweise überlappender Streifen
eines verstärkenden Materials hergestellt werden, wobei die Innenseite eines der Streifen
mit einem komprimierbaren Elastomer-Material verbunden ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die komprimierbare Schicht mittels einer
Beschichtungsvorrichtung hergestellt werden, während die übrigen Schichten durch
Umwickeln der hülsenförmigen Basis mit zwei einander teilweise überlappenden Streifen
eines verstärkenden Materials hergestellt werden, wobei die Außenfläche des äußeren
Streifens mit einem zur Übertragung des Druckbilds geeigneten Elastomer-Material
verbunden ist. In jedem Fall werden die einander teilweise überlappenden Streifen des
verstärkenden Materials vorzugsweise mit einem Klebstoff miteinander verbunden.
Gemäß der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines
kanallosen, hülsenförmigen Gummituchs ohne Rotation, aber mit translatorischer
Bewegung kann die weitere Schicht bzw. können die weiteren Schichten auf verschiedene
Weise aufgebracht werden. Die komprimierbare Schicht, die verstärkende Schicht und/oder
die druckende Schicht können z. B. mittels Querkopf-Extrudern oder Strangpressen oder
konisch geformten Formbereichen hergestellt werden. Anschließend wird die
hülsenförmige Basis vorzugsweise weiterhin axial bewegt, während sie durch eine
Vulkanisierungsstation oder Aushärtungsstation, in der sie vulkanisiert oder ausgehärtet
wird, und durch eine Schleifstation geführt wird, in der die druckende Schicht glatt
geschliffen wird. Da das Gummituch fortlaufend produziert wird, kann es nach dem
Vulkanisierungsvorgang oder Aushärtungsvorgang und nach dem Schleifvorgang in
Gummitücher der gewünschten Länge geschnitten werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung eines kanallosen, hülsenförmigen Gummituchs ohne Rotation, aber mit
translatorischer Bewegung können die komprimierbare Schicht, die verstärkende Schicht
und die druckende Schicht durch Umwickeln der drehfest angeordneten hülsenförmigen
Basis mit zwei einander teilweise überlappenden Streifen eines verstärkenden Materials
hergestellt werden, wobei die an die hülsenförmige Basis angrenzende Innenseite des
ersten, inneren Streifens mit einem Streifen eines komprimierbaren Elastomer-Materials
verbunden ist. Die Außenseite des zweiten, äußeren Streifens ist vorzugsweise mit einem
Streifen eines zur Übertragung des Druckbilds geeigneten Elastomer-Materials verbunden.
Die beiden einander teilweise überlappenden Streifen sind vorzugsweise mittels eines
Klebstoffs miteinander verbunden. Auf diese Weise werden eine komprimierbare Schicht,
eine verstärkende Schicht und eine druckende Schicht auf die hülsenförmige Basis
aufgebracht, indem die beiden einander teilweise überlappenden Streifen um die drehfeste,
translatorisch bewegte hülsenförmige Basis herum gewickelt werden.
Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die druckende Schicht mittels eines konischen
Formbereichs, eines Querkopf-Extruders oder einer Strangpresse hergestellt werden,
während die übrigen Schichten durch Umwickeln der hülsenförmigen Basis mit zwei
einander teilweise überlappenden Streifen eines verstärkenden Materials hergestellt
werden, wobei die Innenseite des inneren Streifens vorzugsweise mit einem
komprimierbaren Elastomer-Material verbunden ist. Gemäß einer weiteren
Ausführungsform wird die komprimierbare Schicht vorzugsweise mittels eines konischen
Formbereichs, eines Querkopf-Extruders oder einer Strangpresse hergestellt, während die
übrigen Schichten durch Umwickeln der hülsenförmigen Basis mit zwei einander teilweise
überlappenden Streifen eines verstärkenden Materials hergestellt werden, wobei die
Außenseite des äußeren Streifens vorzugsweise mit einem zur Übertragung des Druckbilds
geeigneten Elastomer-Material verbunden ist. In jedem Falle sind die einander teilweise
überlappenden Streifen mittels eines Klebstoffs miteinander verbunden.
Die Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiele in Zusammenhang mit den beigefügten, nachfolgend
aufgeführten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung
eines fortlaufenden, kanallosen, hülsenförmigen Gummituchs mittels
Rotation und translatorischer Bewegung, bei der ein Paar überlappender
MYLAR®-Streifen verwendet wird, wobei die Innenfläche des ersten,
inneren Streifens mit einem komprimierbaren Schicht beschichtet ist und
die Außenfläche des zweiten, äußeren Streifens mit einer druckenden
Schicht beschichtet ist, so dass eine komprimierbare Schicht, eine
verstärkende Schicht und eine druckende Schicht gebildet werden;
Fig. 1a eine Detailansicht eines der in Fig. 1 gezeigten MYLAR®-Streifen;
Fig. 1b und 1c eine Detailansicht der in Fig. 1 gezeigten drehbaren und translatorisch
bewegbaren Transportvorrichtung;
Fig. 1d eine Detailansicht einer Bearbeitungsstation 200, bei der das Aufbringen
eines Streifens bezüglich des Aufbringens eines anderen Streifens
verzögert erfolgt;
Fig. 1e eine Detailansicht einer Bearbeitungsstation 200, bei der die Streifen 40
und 41 gleichzeitig aufgebracht werden;
Fig. 1f eine Seitenansicht von Fig. 1d und 1e;
Fig. 2 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung eines fortlaufenden, kanallosen, hülsenförmigen Gummituchs
mittels Rotation und translatorischer Bewegung, bei der auf einer Seite mit
einer komprimierbaren Schicht beschichtete MYLAR®-Streifen eingesetzt
werden, die eine komprimierbare Schicht und eine verstärkende Schicht
bilden, und eine stufige Beschichtungsvorrichtung vorgesehen ist, die eine
druckende Schicht z. B. aus einer Gummilösung oder Kautschukkitt
aufträgt;
Fig. 2a eine Detailansicht von einem der an einer Seite mit einer komprimierbaren
Schicht beschichteten MYLAR®-Streifen;
Fi. 2b eine schrägwandige Beschichtungsvorrichtung;
Fig. 2c eine Seitenansicht der in Fig. 2 gezeigten Beschichtungsvorrichtung;
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung eines fortlaufenden, kanallosen, hülsenförmigen Gummituchs
mittels Rotation und translatorischer Bewegung, bei der zum Aufbringen
einer komprimierbaren Schicht z. B. aus einer Gummilösung eine stufige
Beschichtungsvorrichtung eingesetzt wird, eine verstärkende Schicht aus
MYLAR®-Streifen gebildet wird und eine stufige
Beschichtungsvorrichtung vorgesehen ist, die eine druckende Schicht
aufbringt;
Fig. 4 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung
eines fortlaufenden, kanallosen, hülsenförmigen Gummituchs ohne
Rotation, aber mit translatorischer Bewegung, bei der die komprimierbare
Schicht, die verstärkende Schicht und die druckende Schicht mittels eines
Querkopf-Extruders oder einer Strangpresse aufgebracht werden;
Fig. 4a eine Detailansicht der in Fig. 4 gezeigten Wickelvorrichtung;
Fig. 4b eine Detailansicht der in Fig. 4 gezeigten Schleifvorrichtung;
Fig. 4c eine konkav geformtes Formwalzenpaar;
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung eines fortlaufenden, kanallosen, hülsenförmigen Gummituchs
ohne Rotation, aber mit translatorischer Bewegung, bei der Querkopf-
Extruder oder Strangpressen zum Aufbringen der komprimierbaren
Schicht und der druckenden Schicht eingesetzt werden und eine
Wickelvorrichtung zum Aufbringen der verstärkenden Schicht vorgesehen
ist.
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung eines fortlaufenden, kanallosen, hülsenförmigen Gummituchs
ohne Rotation, aber mit translatorischer Bewegung, bei der eine Vielzahl
von konisch geformten Ringen zur Bildung einer komprimierbaren Schicht
und einer druckenden Schicht vorgesehen sind.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung
eines fortlaufenden, kanallosen, hülsenförmigen Gummituchs mittels Rotation und
translatorischer Bewegung. Ein "fortlaufend hergestelltes Gummituch" im Sinne dieser
Anmeldung bezeichnet ein hülsenförmiges Gummituch von nicht vorgegebener axialer
Länge.
In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt, die
eine erste Station 100 zur Herstellung einer Hülsenbasis für das hülsenförmige
Gummituch, eine zweite Station 200 zur Herstellung einer komprimierbaren Schicht, einer
verstärkenden Schicht und einer druckenden Schicht, eine dritte Station 300 zum
Aufbringen von Vulkanisierungsmaterial oder Aushärtungsmaterial, vorzugsweise
Vulkanisierungsband oder Aushärtungsband, eine vierte Station 400 zum Vulkanisieren
oder Aushärten des fortlaufend hergestellten hülsenförmigen Gummituchs, und eine fünfte
Station 500 zum Entfernen des Vulkanisierungsbands oder Aushärtungsbands und zum
Schleifen der Oberfläche des Gummituchs umfasst, so dass eine nahtlose druckende
Schicht entsteht.
Die in Fig. 1, 1b und 1c gezeigte rotierende zylindrische Transportvorrichtung 11 umfasst
eine Vielzahl von um einen Rotationskern 240 herum angeordneten
Oberflächenabschnitten 20, die mit Nummern von 1 bis 10 nummeriert sind. Die
Abschnitte 20 umfassen Führungselemente 260 und 270 und sind bezüglich der Drehachse
A translatorisch (d. h. axial) verschiebbar in nicht gezeigten axial verlaufenden
Führungsschienen geführt, so dass sie die Gummituchhülse während der Drehbewegung
der Transportvorrichtung 11 um die Achse A durch die Stationen 100 bis 500 bewegen. Bei
ihrer Bewegung auf den Führungsschienen werden die Abschnitte 20 durch die Bewegung
der Führungselemente 260, 270 in einer nicht gezeigten spiralförmig verlaufenden
Führungsnut (oder Oberflächenführung) 300 in einer Buchse 230 angetrieben, die den
Rotationskern 240 an einem Ende umgibt. Die Abschnitte 20 erstrecken sich vorzugsweise
über die gesamte Länge der Transportvorrichtung 11, können sich jedoch ebenfalls nur in
einem Teilbereich derselben erstrecken, z. B. im Bereich der Station 100.
In der Station 100 werden zwei Metallstreifen oder Metallband-Streifen 30 und 31 um die
Abschnitte 20 der Transportvorrichtung 11 gewickelt, während diese rotiert. Die beiden
Metallstreifen sind um die halbe Streifenbreite versetzt, so dass sie sich teilweise
überlappen. Während die Metallstreifen 30, 31 um die Vorrichtung 11 gewickelt werden,
werden sie insbesondere mittels eines Klebstoffs 32 miteinander verbunden, sodass sie
eine hülsenförmige Metallbasis 33 bilden. Auf diese Weise wird das Werkstück, das in
diesem Prozessschritt aus der aus dem Metallband gebildeten hülsenförmigen Metallbasis
33 besteht, kontinuierlich rotiert und von Station 100 zu Station 200 bewegt, indem sich
die Abschnitte 20 um die Achse A drehen und translatorisch oder axial bewegen. Der
Vorschub der hülsenförmigen Metallbasis 33 wird dabei dadurch erzeugt, dass von den
z. B. zehn Abschnitten 20 neun Abschnitte, z. B. die Abschnitte 1-9, mit der im
Wesentlichen konstanten Vorschubgeschwindigkeit in die Vorschubrichtung der
hülsenförmigen Basis 33 bewegt werden, und einer der Abschnitte, z. B. Abschnitt 10 in
Fig. 1b und Fig. 1c, entgegen der Vorschubrichtung mit einer hohen Geschwindigkeit
zurückbewegt wird. Die Vor- und Zurückbewegung wird dabei durch die Form der im
Wesentlichen spiralförmig verlaufenden Führungsnut bestimmt.
In der zweiten Station 200 werden vorzugsweise eine innere komprimierbare Schicht 44,
eine verstärkende Zwischenschicht 43 und eine druckende Schicht 45 auf die
hülsenförmige Metallbasis 33 aufgebracht, indem zunächst zwei Streifen 40 und 41 um die
hülsenförmige Basis 33 gewickelt werden. Die Streifen sind vorzugsweise um die halbe
Streifenbreite versetzt, so dass sie sich teilweise überlappen, und werden während des
Wickelprozesses mit einem auf einen oder auf beide Streifen aufgetragenen Klebstoff 42
miteinander verbunden. In Fig. 1f ist gezeigt, wie der Klebstoff 42 z. B. auf die
Außenoberfläche des Streifens 40 aufgetragen ist.
Der Streifen 40 ist vorzugsweise ein Kunststoffstreifen 43, insbesondere aus MYLAR®,
dessen Innenfläche mit einer komprimierbaren Schicht 44 verbunden ist. Der Streifen 41 ist
vorzugsweise ebenfalls ein Kunststoffstreifen 43, vorzugsweise ebenfalls aus MYLAR®,
dessen Außenfläche mit einer druckenden Schicht verbunden ist. Die Streifen 40 und 41
werden in der Weise um die hülsenförmige Basis 33 gewickelt, dass der Streifen 40 der
innere Streifen ist, so dass die komprimierbare Gummischicht 44 an die hülsenförmige
Basis angrenzt. In Fig. 1e ist die Schichtstruktur gezeigt, die entsteht, wenn die beiden
Streifen gleichzeitig auf den Zylinder aufgebracht werden. Fig. 1d zeigt dagegen die
Schichtstruktur, die entsteht, wenn der äußere Streifen 41 bezüglich des inneren Streifens
40 verzögert aufgebracht wird. In jedem Fall wird die hülsenförmige Basis 33 mit der
darauf aufgebrachten komprimierbaren Schicht, der verstärkenden Schicht und der
druckenden Schicht fortlaufend von Station 200 zu Station 300 bewegt, wobei sich die
Segmente 20 und die darauf angeordnete hülsenförmige Basis 33 um die Achse A drehen
und translatorisch oder axial bewegen. Der Klebstoff kann ein beliebiger geeigneter
Klebstoff sein, vorzugsweise eine Mischung aus Chemlok® 205 und Chemlok® 220.
In der Station 300 werden zwei Streifen eines Vulkanisierungsbands oder
Aushärtungsbands 50 und 51 um die druckende Schicht 45 gewickelt, während das
Werkstück rotiert. Die zwei Streifen des Vulkanisierungsbands oder Aushärtungsbands
sind um die halbe Streifenbreite versetzt, so dass sie einander teilweise überlappen. Auf
diese Weise wird das Werkstück, das nun die hülsenförmige Basis mit der
komprimierbaren Schicht, der verstärkenden Schicht und der druckenden Schicht und das
Vulkanisierungsband oder Aushärtungsband umfasst, fortlaufend von Station 300 zu
Station 400 bewegt, wobei sich die Abschnitte 20 um die Achse A drehen und
translatorisch (oder axial) bewegen.
In der Station 400 wird die hülsenförmige Basis mit der darauf angeordneten
komprimierbaren Schicht, der verstärkenden Schicht, der druckenden Schicht und dem
Vulkanisierungsband oder Aushärtungsband zum Beispiel durch Beaufschlagung mit Hitze
vulkanisiert oder ausgehärtet. Die Abschnitte 20 drehen sich um die Achse A und bewegen
sich translatorisch (oder axial), wobei die hülsenförmige Basis mit der komprimierbaren
Schicht, der verstärkenden Schicht, der druckenden Schicht und dem Vulkanisierungsband
oder Aushärtungsband fortlaufend von Station 400 zu Station 500 bewegt wird. Während
die Abschnitte 20 in der Station 500 um die Achse A rotieren und translatorisch bewegt
werden, wird das Vulkanisierungsband oder Aushärtungsband entfernt und die druckende
Schicht 45 mittels einer Schleifvorrichtung, z. B. eines Steinrads 501 geschliffen, so dass
eine glatte druckende Schicht entsteht. Das Vulkanisierungsband oder Aushärtungsband
kann von Hand oder automatisch entfernt werden. In der bevorzugten Ausführungsform
wird das Vulkanisierungsband oder Aushärtungsband von einem ortsfesten Messer 502
vom Werkstück abgehobelt.
In der Station 600 wird die hülsenförmige Basis dann mit der komprimierbaren Schicht,
der verstärkenden Schicht und der druckenden Schicht mittels einer Schneidevorrichtung
(z. B. einem Schneidrad und einem Amboss) geschnitten oder abgestochen, so dass ein
kanalloses, hülsenförmiges Gummituch in der gewünschten Länge entsteht.
Zusätzlich können zur kontinuierlichen Überwachung des Innendurchmessers der Hülse am
Ende der Vorrichtung 100 Wirbelstrom- oder Belastungstests vorgenommen werden.
In Fig. 2 ist eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei der
ähnliche Komponenten mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet sind. Das
Verfahren nach Fig. 2 ist mit dem Verfahren nach Fig. 1 in den meisten Punkten identisch,
allerdings ist in Fig. 2 die Station 200 von Fig. 1 durch eine Station 225 und eine Station
250 ersetzt.
Wie in Fig. 2 und 2a gezeigt ist, werden in der Station 225 eine innere komprimierbare
Schicht 44 und eine verstärkende Zwischenschicht 43 auf die hülsenförmige Basis 33
aufgebracht. Zwei Streifen 40 und 41 werden um die halbe Streifenbreite versetzt
zueinander um die hülsenförmige Basis 33 gewickelt, so dass sie sich teilweise überlappen.
Während die Streifen um das Werkstück gewickelt werden, werden sie mittels eines
Klebstoffs 42 miteinander verbunden. Jeder der Streifen 40 und 41 ist ein
Kunststoffstreifen 43 (vorzugsweise aus MYLAR®). Mit der Innenfläche des Streifens 40
ist eine komprimierbare Schicht 44 verbunden (Fig. 2a), die an die hülsenförmige Basis 33
angrenzt, wenn die Streifen 40 und 41 um die hülsenförmige Basis 33 gewickelt sind. Die
Abschnitte 20 rotieren mit der hülsenförmigen Basis um die Achse A und bewegen sich
translatorisch (oder axial), wobei die hülsenförmige Basis 33 mit der darauf angeordneten
komprimierbaren Schicht und der verstärkenden Schicht fortlaufend von Station 225 zu
Station 250 bewegt wird.
In der Station 250 wird auf die verstärkende Schicht 43 auf die nachfolgend beschriebene
Weise eine druckende Schicht 45 aufgetragen. Eine stufige Beschichtungsvorrichtung 50
umfasst einen rotierenden zylindrischen Körper mit einer Außenfläche, die derartig stufig
ist, dass der Durchmesser 51 des Zylinders vom an die Station 225 angrenzenden ersten
Ende des Zylinders zum an die Station 300 angrenzenden zweiten Ende des Zylinders
schrittweise abnimmt. Der stufigen Außenfläche wird flüssige Gummilösung oder flüssiger
Kautschukkitt 45 zugeführt, die bzw. der auf das Werkstück aufgetragen wird, während das
Werkstück und die Beschichtungsvorrichtung rotieren. Das Werkstück wird vorzugsweise
teilweise erwärmt, während es sich in der Station 250 befindet, um die Verfestigung der
Gummilösung oder des Kautschukkitts zu unterstützen. Wie in Fig. 2c gezeigt ist, kann
eine Vielzahl von Streichmessern 52 vorgesehen sein, die die Gummilösung oder den
Kautschukkitt in einer gewünschten Dicke auf die Außenfläche der
Beschichtungsvorrichtung 50 aufstreichen. Alternativ können auch andere Verfahren zum
Aufbringen der Gummilösung oder des Kautschukkitts in gewünschter Dicke eingesetzt
werden, z. B. kann ein zylindrischer Körper mit entsprechend stufiger Außenfläche
vorgesehen sein. Während das erwärmte Werkstück rotiert und translatorisch durch die
Station 250 bewegt wird, wird allmählich eine druckende Schicht 45 auf die verstärkende
Schicht aufgetragen, wenn das Werkstück die Beschichtungsstation 50 passiert. Auf diese
Weise wird eine fortlaufende, nahtlose druckende Schicht aufgetragen. Anstelle der in Fig.
2 gezeigten Beschichtungsvorrichtung mit stufiger Außenfläche kann auch eine
Beschichtungsvorrichtung 50' mit schräger Außenfläche eingesetzt werden, wie sie in Fig.
2b gezeigt ist.
In Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei der
ähnliche Komponenten ebenfalls mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet
sind. Das Verfahren nach Fig. 3 ist in vieler Hinsicht mit dem Verfahren nach Fig. 1
identisch, allerdings ist die in Fig. 1 gezeigte Station 200 in Fig. 3 durch die Stationen 225,
235 und 250 ersetzt. Das Werkstück wird vorzugsweise in den Stationen 100, 225, 235,
250 und 400 erwärmt, um eine Verbindung der Schichten des Werkstücks zu unterstützen.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird in Station 225 mittels einer stufigen oder schrägen
Beschichtungsvorrichtung 50 oder 50' auf die in Fig. 2b und 2a gezeigte Weise eine innere
komprimierbare Schicht 43 z. B. aus einer Gummilösung oder aus Kautschukkitt auf die
hülsenförmige Basis aufgetragen. Die durch die Beschichtungsvorrichtung aufgetragene
elastomere Gummilösung oder der Kautschukkitt enthält vorzugsweise Mikrosphären, ein
Blähmittel, ein Treibmittel oder andere bekannte Zusatzstoffe zur Bildung von Hohlräumen
in der Schicht 43, damit diese komprimierbar wird.
In der Station 235 werden zwei Kunststoffstreifen 40 und 41 um die komprimierbare
Schicht 43 herum gewickelt. Diese beiden Streifen sind um die halbe Streifenbreite
zueinander versetzt, so dass sie einander teilweise überlappen, und werden während des
Aufwickelvorgangs mittels eines Klebstoffs 42 miteinander verbunden, so dass sie eine
verstärkende Schicht bilden. Auf diese Weise drehen sich die Abschnitte 20 mit der
hülsenförmige Basis um die Achse A und bewegen sich translatorisch (oder axial), wobei
die hülsenförmige Basis mit der komprimierbaren Schicht und der verstärkenden Schicht
fortlaufend von Station 235 zu Station 250 bewegt wird. In Station 250 wird auf die in Fig.
2 und 2b beschriebene Weise eine druckende Schicht 45 auf die verstärkende Schicht 43
aufgebracht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens der
Herstellung durch Rotation und translatorische Bewegung kann die verstärkende Schicht
als ein Kunststoff in flüssiger Form mittels einer stufigen oder schrägen
Beschichtungsvorrichtung aufgetragen werden.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung eines fortlaufenden, kanallosen, hülsenförmigen Gummituchs ohne Rotation,
aber mit translatorischer Bewegung beschrieben. Gemäß diesem Verfahren wird das
Werkstück ohne Rotation translatorisch (oder axial) bewegt und passiert die Stationen 100
(Herstellung der hülsenförmige Basis), 200 (Herstellung der komprimierbaren Schicht),
300 (Herstellung der verstärkenden Schicht), 400 (Herstellung der druckenden Schicht),
500 (Aufbringen des Vulkanisierungsbands oder Aushärtungsbands), 600 (Vulkanisieren
oder Aushärten) und 700 (Entfernen des Vulkanisierungsbands oder Aushärtungsbands und
Schleifen). Das Werkstück wird vorzugsweise erwärmt, während es die Stationen 100, 200,
300, 400, 500 und 600 passiert, um die Verbindung der Schichten des Werkstücks
miteinander zu unterstützen.
Das Werkstück wird mittels einer Fördereinrichtung, die eine Plattform zum Befestigen
eines hülsenförmigen Werkstücks umfasst, translatorisch (ohne Rotation) durch die
Stationen 100 bis 700 bewegt.
Die Station 100 umfasst eine Rolle aus Metallblech 102, die drehbar in einem Rollenstand
103 gelagert ist. Das Metallblech wird einem konischen Formbereich 101 zugeführt, in
dem das flache Metallblech um die Stützplattform gewunden wird, so dass ein Zylinder
entsteht, und die Enden des Zylinders mittels Halterädern 105, einem Schweißgerät,
vorzugsweise einem Laser-Schweißgerät 106 und Kaltverformungs-Walzen 107 zu einer
fortlaufenden hülsenförmige Basis zusammengefügt werden. Die Halteplattform bewegt
das Werkstück (das zu diesem Verfahrenszeitpunkt aus der hülsenförmigen Basis 33
besteht) fortlaufend zur Station 200. Alternativ kann anstelle des konisch geformten
Formbereichs 101 ein Paar konkav geformter Formwalzen 101', wie sie in Fig. 4c gezeigt
sind, vorgesehen sein, zwischen denen ein Zwischenraum besteht, durch den das
Metallblech 102 geführt und so zu einem Zylinder geformt wird.
Die Stationen 200, 300 und 400 umfassen jeweils einen Querkopf-Extruder oder eine
Strangpresse 201, 301 und 401. Während das Werkstück von Station 200 zu Station 300
bewegt wird, trägt der Querkopf-Extruder oder die Strangpresse 201 auf die hülsenförmige
Basis 33 ein Elastomer-Material auf, das Mikrosphären (oder ein Blähmittel, ein
Treibmittel oder andere bekannte Zusatzstoffe, die Hohlräume in elastomeren Materialien
bilden) enthält, so dass eine kanallose, nahtlose komprimierbare Schicht gebildet wird.
Während das Werkstück die Station 300 passiert, trägt der Querkopf-Extruder 301 auf die
komprimierbare Schicht ein Kunststoffmaterial, z. B. MYLAR®, auf, so dass eine
kanallose, nahtlose verstärkende Schicht gebildet wird. Während das Werkstück die Station
400 passiert, trägt der Querkopf-Extruder 401 ein elastomeres Material auf die
verstärkende Schicht auf, so dass eine kanallose, nahtlose druckende Schicht gebildet wird.
In Station 500 wickelt eine orbitale Wickelvorrichtung 501 zwei Streifen eines
Vulkanisierungsbands oder Aushärtungsbands 50 und 51 um die druckende Schicht 45,
während das Werkstück die Station 500 passiert. Die beiden Streifen des
Vulkanisierungsbands oder Aushärtungsbands sind um die halbe Streifenbreite versetzt, so
dass sie einander teilweise überlappen. Das Werkstück wird dann in Station 600
vulkanisiert oder ausgehärtet. Anschließend wird das Vulkanisierungsband oder
Aushärtungsband entfernt und die druckende Schicht durch eine orbitale
Schleifvorrichtung 702 geschliffen, während das Werkstück die Station 700 passiert. Die
Wickelvorrichtung 501 und die Schleifvorrichtung 702 werden als "orbital" bezeichnet, da
sie sich um das Werkstück drehen, während dieses, wie in Fig. 4a und 4b gezeigt ist,
translatorisch bewegt wird.
Zusätzlich können am Ende der Vorrichtung 100 zur permanenten Überwachung des
Innendurchmessers der Hülse auch Wirbelstrom- oder Belastbarkeits-Tests vorgenommen
werden.
Das Vulkanisierungsband oder Aushärtungsband kann von Hand oder automatisch entfernt
werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Vulkanisierungsband oder
Aushärtungsband mittels einer axial verlaufenden, ortsfesten Klinge 701 entfernt, wie sie in
Fig. 4 gezeigt ist.
In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung eines fortlaufenden, kanallosen, hülsenförmigen Gummituchs ohne Rotation,
aber mit translatorischer Bewegung gezeigt, bei der ähnliche Komponenten mit denselben
Bezugszeichen wie in Fig. 4 bezeichnet wurden. Die Stationen 100, 400, 500, 600 und 700
in Fig. 5 sind identisch mit den in Fig. 4 gezeigten Stationen. Gemäß der in Fig. 5
gezeigten Ausführungsform umfasst die Station 200 jedoch eine Rolle aus
komprimierbarem Elastomer-Material, die drehbar in einem Rollenstand gelagert ist, und
einen konischen Formabschnitt, der in Fig. 5 schematisch als Komponente 205 dargestellt
ist und der das flache komprimierbare Elastomer-Material zu einem Zylinder formt und die
bündig miteinander abschließenden oder einander überlappenden Kanten mittels eines
Klebstoffs miteinander verbindet. Die Rolle aus dem komprimierbaren Elastomer-Material,
der Rollenstand und der konische Formbereich aus Fig. 5 funktionieren ähnlich wie die
Rolle 102, der Rollenstand 103 und der konische Formbereich 101 aus Fig. 4. In der
Ausführungsform gemäß Fig. 5 werden die Enden des flachen komprimierbaren Materials
jedoch mit einem Klebstoff verbunden. Daher sind keine Schweißvorrichtung, keine
Haltewalzen und keine Kaltverform-Walzen nötig. Die in Fig. 5 gezeigte Station 300
umfasst ferner eine orbitale Wickelvorrichtung 310, mittels derer zwei Kunststoffstreifen
40 und 41 um die komprimierbare Schicht 43 gewickelt werden. Die beiden Streifen sind
um die halbe Streifenbreite zueinander versetzt, so dass sie einander teilweise überlappen.
Das Werkstück wird vorzugsweise in den Stationen 100, 200, 300, 400 und 600 erwärmt,
um die Verbindung der Schichten miteinander zu unterstützen.
Gemäß anderen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ohne Rotation,
aber mit fortlaufender, translatorischer Bewegung werden die verstärkende Schicht
(Streifen 40, 41) und die druckende Schicht 45 mittels einer konischen Formvorrichtung
auf die in Bezug auf Fig. 5 beschriebene Weise als flaches Material aufgebracht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung eines fortlaufenden, kanallosen, hülsenförmigen Gummituchs ohne Rotation,
aber mit translatorischer Bewegung, können die komprimierbare Schicht, die verstärkende
Schicht und die druckende Schicht in Station 300 mittels einer orbitalen Wickelvorrichtung
aufgebracht werden, die zwei einander teilweise überlappende Kunststoffstreifen 43 um die
Hülse wickelt, wobei mit der Innenseite des inneren Kunststoffstreifens eine
komprimierbare Gummischicht 44 und mit der Außenseite des äußeren Kunststoffstreifens
eine druckenden Schicht 45 verbunden ist. In dieser Ausführungsform können die
Stationen 200 und 400 in Fig. 5 entfallen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung eines fortlaufenden, kanallosen, hülsenförmigen Gummituchs ohne Rotation,
aber mit translatorischer Bewegung können die komprimierbare Schicht und die
verstärkende Schicht in Station 300 mittels einer einzigen orbitalen Wickelvorrichtung
aufgebracht werden, die zwei einander teilweise überlappende Kunststoffstreifen 43 um die
Hülse wickelt, wobei mit der Innenseite des inneren Kunststoffstreifens eine
komprimierbare Gummischicht 44 verbunden ist. In dieser Ausführungsform kann die
Station 200 in Fig. 5 entfallen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung eines fortlaufenden, kanallosen, hülsenförmigen Gummituchs ohne Rotation,
aber mit translatorischer Bewegung können die verstärkende Schicht und die druckende
Schicht in Station 300 mittels einer orbitalen Wickelvorrichtung aufgebracht werden, die
zwei einander teilweise überlappende Kunststoffstreifen 43 um die Hülse wickelt, wobei
die Außenfläche des äußeren Kunststoffstreifens mit einer druckenden Schicht 45
verbunden ist. In dieser Ausführungsform kann die Station 400 in Fig. 5 entfallen.
Gemäß weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung
eines fortlaufenden, kanallosen, hülsenförmigen Gummituchs ohne Rotation, aber mit
translatorischer Bewegung kann die komprimierbare Schicht in Station 200 mittels einer
orbitalen Wickelvorrichtung aufgebracht werden, die einen Streifen eines komprimierbaren
Materials um die Hülse wickelt.
Auf dieselbe Weise kann auch die druckende Schicht in Station 400 mittels einer
Wickelvorrichtung aufgebracht werden, die einen Streifen eines zur Übertragung des
Druckbilds geeigneten Elastomer-Materials um die Hülse wickelt.
In Fig. 6 ist eine Vorrichtung 1000 gezeigt, die ein Paar vorzugsweise vertikal beabstandet
zueinander angeordnete konisch geformte Elemente 1010 und 1020 umfasst. Ein erwärmtes
Werkstück 10 wird vorzugsweise vertikal (in die durch den Pfeil B angezeigte Richtung)
nach unten mittig durch die konisch geformten Elemente 1010 und 1020 bewegt. Die
konisch geformten Elemente 1010 und 1020 haben jeweils ein oberes Ende 1011 bzw.
1021 und ein unteres Ende 1012 bzw. 1022. Der Durchmesser des unteren Endes 1022 ist
größer als der Durchmesser des unteren Endes 1012. Im Betriebszustand fließt ein
Elastomer-Material in die oberen Enden 1011 bzw. 1021 der konisch geformten Elemente
1010 und 1020 oder wird in diese gepresst, während das Werkstück in die Richtung des
Pfeils B bewegt wird. Dadurch wird das Elastomer-Material in aufeinanderfolgenden
Schichten auf das Werkstück aufgetragen. In dieser Ausführungsform ist die
Geschwindigkeit des Werkstücks und der Abstand zwischen den Enden 1012 und 1022
derart gewählt, dass das durch das konische Element 1010 aufgetragene Elastomer-
Material sich verfestigt, bevor im konischen Element 1020 das weitere Elastomer-Material
aufgetragen wird. Die Vorrichtung 1000 kann in Station 200 und/oder Station 400 der in
Fig. 5 gezeigten Ausführungsform eingesetzt werden, um die komprimierbare Schicht
und/oder die druckende Schicht aufzutragen, vorausgesetzt, dass die Stationen 200 bis 700
vertikal unter der Station 100 angeordnet sind. Obwohl die in Fig. 6 gezeigte Vorrichtung
1000 zwei konisch geformte Elemente zum Auftragen von zwei Schichten aus einem
Elastomer-Material umfasst, können auch weitere konisch geformte Elemente vorgesehen
sein, die zusätzliche Schichten auftragen. Das Werkstück wird vorzugsweise in den
Stationen 100, 200, 300, 400 und 600 erwärmt, um die Verbindung der Schichten
miteinander zu unterstützen.
Die hier verwendete Bezeichnung "komprimierbare Schicht" bezieht sich auf ein
Elastomer-Material, dessen Komprimierbarkeit auf eine beliebige bekannte Weise erzeugt
wurde, z. B. mittels Mikrosphären, Blähmitteln, Treibmitteln oder Laugemitteln. Derartige
Materialien sind z. B. in der US 5,768,990, der US 5,553,541, der US 5,440,981, der US 5,429,048,
der US 5,323,702 und der US 5,304,267 beschrieben.
Die Bezeichnung "druckende Schicht" oder "zur Übertragung des Druckbilds geeignetes
Elastomer-Material" bezeichnet ein beliebiges Elastomer-Material, das dazu geeignet ist,
ein Bild von einer Offset-Druckplatte oder einem anderen Bildträger auf eine Materialbahn
oder einen Materialbogen in der benötigten Qualität zu übertragen.
Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung eines fortlaufenden Offsetdruck-Gummituchs sich auf ein Gummituch
beziehen, das eine komprimierbare Schicht, eine verstärkende Schicht und eine druckende
Schicht umfasst, kann das Gummituch, wenn es für eine bestimmte Anwendung
erforderlich ist, zwischen der Hülse 33 und der komprimierbaren Schicht 44 auch eine
Zwischenschicht umfassen, die auf dieselbe Weise wie zuvor bezüglich der
komprimierbaren Schicht und der druckenden Schicht beschrieben wurde, aufgetragen
werden kann, z. B. auch mittels der in Fig. 2 und 2b gezeigten stufigen oder schrägen
Beschichtungsvorrichtung zum Auftragen von Gummilösung oder Kautschukkitt, der in
Fig. 5 gezeigten konischen Formvorrichtung, des in Fig. 4 gezeigten Querkopf-Extruders,
der in Fig. 4a gezeigten Wickelvorrichtung oder in Form der in Fig. 1 gezeigten zuvor
beschichteten Streifen. Die Zwischenschicht kann z. B. aus demselben Elastomer-Material
wie die druckende Schicht gefertigt werden.
Ein Gummituch kann selbstverständlich auch mehr oder weniger Schichten als die hier
beschriebene komprimierbare Schicht, die verstärkende Schicht und die druckende Schicht
umfassen. Wenn es z. B. für eine bestimmte Anwendung erforderlich ist, kann ein nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Gummituch auch eine hülsenförmige
Basis und eine druckende Schicht oder eine hülsenförmige Basis, eine komprimierbare
Schicht und eine druckende Schicht umfassen. Ein nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestelltes Gummituch kann auch mehrere komprimierbare Schichten,
mehrere Zwischenschichten und/oder mehrere verstärkende Schichten umfassen.
Der Einsatz von einander teilweise überlappenden Streifen hat zwar den Vorteil, dass eine
größere Isometrie der verstärkenden Schicht gewährleistet ist. Es ist jedoch auch möglich,
einen einzelnen Streifen zur Bildung der verstärkenden Schicht zu verwenden. In
derartigen Ausführungsformen kann der einzelne Kunststoffstreifen auf einer Seite mit
einem komprimierbaren Material beschichtet sein, so dass eine verstärkende Schicht und
eine komprimierbare Schicht entstehen, oder aber auf einer Seite mit einem zur
Übertragung des Druckbilds geeigneten Elastomer-Material beschichtet sein, so dass eine
verstärkende Schicht und eine druckende Schicht gleichzeitig in einem Wickelvorgang
entstehen. Weiterhin ist es ebenfalls denkbar, dass der einzelne Streifen auf einer Seite mit
einem komprimierbaren Material und auf der anderen Seite mit einem zur Übertragung des
Druckbilds geeigneten Elastomer-Material beschichtet ist, so dass eine komprimierbare
Schicht, eine verstärkende Schicht und eine druckende Schicht entstehen. Der Streifen
kann jedoch auch völlig unbeschichtet sein, so dass nur eine verstärkende Schicht gebildet
wird.
Die verstärkende Schicht, die in der bevorzugten Ausführungsform aus Kunststoffstreifen
40 und 41 gebildet wird, kann auch aus einander teilweise überlappenden Gewebestreifen
gebildet werden. In den Ausführungsformen, in denen die verstärkende Schicht unabhängig
von der druckenden Schicht und der komprimierbaren Schicht aufgebracht wird, kann die
verstärkende Schicht auch durch Umwickeln des Werkstücks mit Gewebe- oder
Kunststofffäden oder -schnüren gebildet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das in der zuvor
beschriebenen Weise hergestellte, vorzugsweise kanallose Gummituch vorzugsweise im
Anschluss an den Fertigungsprozess mit einem Längsschnitt versehen werden, welcher
zumindest die äußere Druckschicht durchtrennt, sofern dies für den Druckprozess
wünschenswert ist.
1
Vorrichtung
10
Werkstück
11
zylindrische Transportvorrichtung
20
Oberflächenabschnitte
30
Metallbandstreifen
31
Metallbandstreifen
32
Klebstoff
33
hülsenförmige Basis
40
Streifen
41
Streifen
42
Klebstoff
43
verstärkende Schicht
43
Kunststoffstreifen
44
komprimierbare Schicht
45
druckende Schicht
50
Beschichtungsvorrichtung
50
' Beschichtungsvorrichtung
50
Vulkanisierungsband oder Aushärtungsband
51
Vulkanisierungsband oder Aushärtungsband
51
Durchmesser
52
Streichmesser
100
erste Station
101
konischer Formbereich
101
' konkav geformte Formwalzen
102
Metallblechrolle
103
Rollenstand
105
Haltewalzen
106
Laser-Schweißgerät
107
Kaltverform-Walzen
200
zweite Station
201
Querkopf-Extruder
225
Station
230
Buchse
235
Station
240
rotierender Kern
250
Station
260
Führungselement
270
Führungselement
300
dritte Station
300
spiralförmig verlaufende Nut
301
Querkopf-Extruder
310
Wickelvorrichtung
400
vierte Station
401
Querkopf-Extruder
500
fünfte Station
501
Steinrad
501
Wickelvorrichtung
502
Klinge
600
Station
700
Station
701
Klinge
702
Schleifvorrichtung
1000
Vorrichtung
1010
konisches Element
1011
oberes Ende
1012
unteres Ende
1020
konisches Element
1021
oberes Ende
1022
unteres Ende
A Achse
A Achse
Claims (21)
1. Verfahren zur fortlaufenden Herstellung eines hülsenförmigen, vorzugsweise
kanallosen Gummituchs,
gekennzeichnet durch
die folgenden Verfahrensschritte:
fortlaufendes Herstellen einer hülsenförmigen Basis (33) in einer Station (100) zur Herstellung einer Basis;
Bewegen der hülsenförmigen Basis (33) in axialer Richtung von der Station (100) zur Herstellung einer Basis (33) durch eine Station (200) zur Herstellung einer druckenden Schicht (45); und
fortlaufendes Auftragen einer druckenden Schicht (45) auf die hülsenförmige Basis (33), während diese die Station (200) zur Herstellung einer druckenden Schicht (45) passiert, so dass ein hülsenförmiges Gummituch unbestimmter Länge entsteht.
fortlaufendes Herstellen einer hülsenförmigen Basis (33) in einer Station (100) zur Herstellung einer Basis;
Bewegen der hülsenförmigen Basis (33) in axialer Richtung von der Station (100) zur Herstellung einer Basis (33) durch eine Station (200) zur Herstellung einer druckenden Schicht (45); und
fortlaufendes Auftragen einer druckenden Schicht (45) auf die hülsenförmige Basis (33), während diese die Station (200) zur Herstellung einer druckenden Schicht (45) passiert, so dass ein hülsenförmiges Gummituch unbestimmter Länge entsteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die hülsenförmige Basis (33), bevor sie durch die Station (200) zur
Herstellung der druckenden Schicht (45) bewegt wird, axial von der Station (100)
zur Herstellung der hülsenförmigen Basis (33) durch eine Station (225) zur
Herstellung einer komprimierbaren Schicht (44) bewegt wird, in der eine
komprimierbare Schicht (44) fortlaufend auf die hülsenförmige Basis (33)
aufgetragen wird, während diese die Station (225) zur Herstellung einer
komprimierbaren Schicht (44) passiert.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die hülsenförmige Basis (33), bevor sie durch die Station (200) zur
Herstellung der druckenden Schicht (45) und nachdem sie durch die Station (225)
zur Herstellung einer komprimierbaren Schicht (44) bewegt wird, axial von der
Station (225) zur Herstellung einer komprimierbaren Schicht (44) zu einer Station
(250) zur Herstellung einer verstärkenden Schicht (43) bewegt wird, in der eine
verstärkende Schicht (43) fortlaufend auf die komprimierbare Schicht (44)
aufgetragen wird, während die hülsenförmige Basis (33) die Station (250) zur
Herstellung einer verstärkenden Schicht (43) passiert.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das fortlaufende Auftragen der verstärkenden Schicht (43) das Umwickeln
der hülsenförmigen Basis (33) mit einem Paar einander teilweise überlappender
Streifen (40, 41) eines verstärkenden Materials umfasst, wobei das Paar einen
inneren Streifen (40) und einen äußeren Streifen (41) umfasst und wobei die an
die hülsenförmige Basis (33) grenzende Innenfläche des inneren Streifens (40) mit
einem komprimierbaren Elastomer-Material verbunden ist und die Außenfläche
des äußeren Streifens (41) mit einem zur Übertragung des Druckbilds geeigneten
Elastomer-Material verbunden ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das fortlaufende Auftragen der verstärkenden Schicht (43) das Umwickeln
der hülsenförmigen Basis (33) mit einem Streifen (40, 41) eines verstärkenden
Materials umfasst, dessen an die hülsenförmige Basis (33) angrenzende
Innenfläche mit einem Streifen eines komprimierbaren Elastomer-Materials
verbunden ist und dessen Außenseite mit einem zur Übertragung des Druckbilds
geeigneten Elastomer-Material verbunden ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Bewegen der hülsenförmigen Basis (33) ein Rotieren der hülsenförmigen
Basis (33) umfasst, während diese axial von der Station (100) zur Herstellung der
hülsenförmigen Basis (33) durch die Station (200) zur Herstellung der druckenden
Schicht (45) bewegt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das verstärkende Material ein Kunststoff ist.
8. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das verstärkende Material ein Gewebe ist.
9. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das fortlaufende Auftragen einer druckenden Schicht (45) das Umwickeln der
hülsenförmigen Basis (33) mit einem Paar einander teilweise überlappender
Streifen (40, 41) eines verstärkenden Materials umfasst, wobei die Streifen (40,
41) einen inneren Streifen (40) und einen äußeren Streifen (41) umfassen und
wobei die Außenfläche des äußeren Streifens (41) mit einem zur Übertragung des
Druckbilds geeigneten Elastomer-Material verbunden ist.
10. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das fortlaufende Auftragen einer komprimierbaren Schicht das Umwickeln
der hülsenförmigen Basis (33) mit einem Paar einander teilweise überlappender
Streifen (40, 41) eines verstärkenden Materials umfasst, wobei die Streifen (40,
41) einen inneren Streifen (40) und einen äußeren Streifen (41) umfassen und
wobei die an die hülsenförmige Basis (33) grenzende Innenfläche des inneren
Streifens (40) mit einem komprimierbaren Elastomer-Material verbunden ist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die hülsenförmige Basis (33) axial bewegt, aber nicht gedreht wird, während
sie von der Station (100) zur Herstellung einer hülsenförmigen Basis (33) durch
die Station (200) zur Herstellung der druckenden Schicht (45) bewegt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das fortlaufende Auftragen einer druckenden Schicht (45) das Auftragen der
druckenden Schicht (45) mittels einer stufigen oder schrägen
Beschichtungsvorrichtung (50, 50') umfasst.
13. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das fortlaufende Auftragen einer druckenden Schicht (45) das Auftragen der
druckenden Schicht (45) mittels eines Querkopf-Extruders oder einer Strangpresse
(201, 401) umfasst.
14. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das fortlaufende Auftragen einer komprimierbaren Schicht (44) das
Auftragen der komprimierbaren Schicht (44) mittels einer stufigen oder schrägen
Beschichtungsvorrichtung (50, 50') umfasst.
15. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das fortlaufende Auftragen einer komprimierbaren Schicht (44) das
Auftragen der komprimierbaren Schicht (44) mittels eines Querkopf-Extruders
oder einer Strangpresse (201, 401) umfasst.
16. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die druckende Schicht (45) und/oder die komprimierbare Schicht (44)
und/oder die verstärkende Schicht (43) mittels eines Querkopf-Extruders oder
einer Strangpresse (201, 401) aufgetragen werden.
17. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das fortlaufende Auftragen einer Verstärkungsschicht (43) das Umwickeln
der komprimierbaren Schicht (44) mit eine verstärkenden Material umfasst.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass das verstärkende Material aus einem Kunststoffstreifen, einem
Gewebestreifen, einem Kunststoffaden, einem Gewebefaden, einer
Kunststoffschnur oder einer Gewebeschnur besteht.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass das fortlaufende Herstellen einer hülsenförmigen Basis (33), das fortlaufende
Auftragen einer druckenden Schicht (45), das fortlaufende Auftragen einer
komprimierbaren Schicht (44) oder das fortlaufende Auftragen einer
verstärkenden Schicht (43) mittels eines konisch geformten Formelements (1010,
1020) erfolgt.
20. Verfahren nach Ansprüche 3 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass das fortlaufende Auftragen einer druckenden Schicht (45) oder das
fortlaufende Auftragen einer komprimierbaren Schicht (44) das Bewegen der
hülsenförmigen Basis (33) durch eine Vielzahl von vertikal beabstandeten
konischen Elementen (1010, 1020) hindurch umfasst, wobei jedes dieser
konischen Elemente (1010, 1020) ein komprimierbares Elastomer-Material oder
ein zur Übertragung des Druckbilds geeignetes Elastomer-Material in jeweils
flüssiger Form enthält und wobei der Durchmesser der konischen Elemente (1010,
1020) jeweils größer ist als der Durchmesser des an das jeweilige konische
Element angrenzenden und über dem jeweiligen konischen Element (1010, 1020)
angeordneten konischen Elements (1010, 1020).
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das hülsenförmige Gummituch zusätzlich mit einem Längsschlitz versehen
wird.
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