DE202010014556U1

DE202010014556U1 - Druckeinheit einer Druckmaschine und Druckwalze oder Druckzylinder einer Druckmaschine

Info

Publication number: DE202010014556U1
Application number: DE202010014556U
Authority: DE
Original assignee: Manroland AG
Current assignee: Manroland Web Systems GmbH
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2010-12-16
Anticipated expiration: 2020-10-23
Also published as: ITRM20110555A1; FR2966378A1

Abstract

Druckwalze oder Druckzylinder einer Druckmaschine, aufweisend
– ein erstes und zweites Bodenelement (1, 2) und
– einen zwischen dem ersten und zweiten Bodenelement (1, 2) angeordneten ersten Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material
– wobei die Bodenelemente (1, 2) aus einem metallischen Vollmaterial bestehen,
– wobei sich der erste Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material zumindest in einem ersten Teilbereich (4) der Bodenelemente (1, 2) über die Bodenelemente (1, 2) erstreckt
– wobei im Druckbetrieb über dem ersten Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material eine Funktionsschicht (6) angeordnet ist oder anordenbar ist
– wobei die Druckwalze oder der Druckzylinder für eine Funktionsschicht (6) mit einer nutzbaren Breite (B) ausgelegt ist, die der Höhe von 8 oder 9 A4-Druckseiten oder der Breite von 12 oder 13 A4-Druckseiten entspricht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckeinheit einer Druckmaschine und eine Druckwalze oder einen Druckzylinder einer Druckmaschine.
Druckmaschinen sowie Druckwalzen oder Druckzylinder einer Druckmaschine sind grundsätzlich hinreichend bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bereits bekannte Druckeinheiten einer Druckmaschine bzw. Druckwalzen oder Druckzylinder für Druckmaschinen zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Die Erfindung betrifft eine Druckwalze oder einen Druckzylinder einer Druckmaschine, aufweisend

– ein erstes und zweites Bodenelement und
– einen zwischen dem ersten und zweiten Bodenelement angeordneten ersten Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material, beispielsweise aus einem glasfaser-verstärkten Material wie GFK oder einem kohlefaser-verstärkten Material wie CFK,
– wobei die Bodenelemente aus einem massiven, metallischen Vollmaterial bestehen,
– wobei sich der erste Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material zumindest in einem ersten Teilbereich der Bodenelemente über die Bodenelemente erstreckt
– wobei im Druckbetrieb über dem ersten Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material eine Funktionsschicht angeordnet ist oder anordenbar ist
– wobei die Druckwalze oder der Druckzylinder für eine Funktionsschicht mit einer nutzbaren Breite ausgelegt ist, die der Länge von 8 oder 9 A4-Druckseiten oder der Breite von 12 oder 13 A4-Druckseiten entspricht.

Damit wird insbesondere einerseits eine leichte Bauweise der Druckwalze oder des Druckzylinders gewährleistet. Weiter kann damit die Druckwalze oder der Druckzylinder von seiner Masse und Eigenfrequenz so ausgelegt werden, dass die Eigenfrequenz erheblich über der Drehfrequenz der Druckwalze oder des Druckzylinders im Betrieb der Druckmaschine liegt, so dass im Betrieb der Druckmaschine störende Schwingungen aufgrund einer Resonanz der Eigenfrequenz der Druckwalze oder des Druckzylinders mit der Drehfrequenz der Druckwalze oder des Druckzylinders vermieden werden können. Weiter ist durch die o. g. konstruktiven Merkmale eine stabile Verbindung der einzelnen Elemente möglich. Schließlich kann durch die o. g. Merkmale eine Druckwalze oder ein Druckzylinder bzw. eine Druckmaschine mit größerem Produktionsvolumen mit einer nutzbaren Breite bereitgestellt werden, die der Länge oder Breite von 12 oder 13 A4-Druckseiten entspricht, wobei trotzdem ein stabiler und schwingungsarmer Betrieb der Druckwalze oder des Druckzylinders bzw. der Druckmaschine möglich ist.
Das Format einer DIN-A4-Druckseite (abgekürzt auch: A4) ist eine Standardgröße für ein Papierformat, das in Deutschland vom Deutschen Institut für Normung (DIN) in der DIN-Norm DIN 476 festgelegt wurde. Die deutsche Norm diente als Grundlage für das europäische bzw. internationale Äquivalent EN ISO 216, das wiederum in fast allen Ländern adaptiert worden ist. Das Format A4 entspricht einer Seitenbreite von 210 Millimeter (mm) und einer Seitenhöhe (= Länge) von 297 mm.
Es kann vorgesehen sein, dass bei der Druckwalze oder dem Druckzylinder über dem ersten Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material eine Zwischenschicht angeordnet ist, die aus einem anderen Material besteht als die Funktionsschicht und der erste Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material.
Es kann dabei vorgesehen sein, dass bei der Druckwalze oder dem Druckzylinder die Zwischenschicht Farbstoffe enthält, die der Zwischenschicht eine andere Farbe verleihen als diejenige der darüber angeordneten oder anzuordnenden Funktionsschicht. Muss die Funktionsschicht für eine weitere Benutzung der Druckwalze oder des Druckzylinders entfernt werden, so erkennt man an Hand der anderen Farbe leicht, ob die Funktionsschicht vollständig entfernt ist. Wird die Entfernung der Funktionsschicht beispielsweise mit materialabnehmenden Werkzeugen wie einer Drehbank durchgeführt, so erkennt man an der hervortretenden anderen Farbe leicht, wann ein kompletter Abtrag der Funktionsschicht erfolgt ist so dass der Vorgang der Materialentfernung beendet werden kann. Gleichzeitig verhindert die Zwischenschicht, dass die Werkzeuge den darunter angeordneten faserverstärkten Hohlzylinder beschädigen.
Es kann vorgesehen sein, dass bei der Druckwalze oder dem Druckzylinder die Funktionsschicht und/oder die Zwischenschicht eine größere Breite aufweisen als der erste Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material. Damit kann insbesondere eine eventuell vorhandene Nahtstelle zwischen dem ersten Hohlzylinder und den Bodenelementen abgedeckt und somit gegen äußere Einflüsse geschützt werden, so dass beispielsweise ein Eindringen von Wasser oder Farbe in die Nahtstelle verhindert werden kann.
Es kann daher vorgesehen sein, dass sich bei der Druckwalze oder dem Druckzylinder die Funktionsschicht und/oder die Zwischenschicht über den ersten Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material hinaus zumindest teilweise auch über die Bodenelemente erstrecken.
Die Erfindung betrifft weiter eine Druckwalze oder Druckzylinder einer Druckmaschine, aufweisend

– ein erstes und zweites Bodenelement und
– einen zwischen dem ersten und zweiten Bodenelement angeordneten ersten Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material
– wobei die Bodenelemente aus einem massiven Vollmaterial bestehen,
– wobei sich der erste Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material zumindest in einem ersten Teilbereich der Bodenelemente über die Bodenelemente erstreckt
– wobei über dem ersten Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material eine Zwischenschicht angeordnet ist, die aus einem anderen Material besteht als die Funktionsschicht und der erste Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material,
– wobei im Druckbetrieb über der Zwischenschicht eine Funktionsschicht angeordnet ist oder anordenbar ist.
– wobei die Funktionsschicht und/oder die Zwischenschicht eine größere Breite aufweisen als der erste Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material.

Die Erfindung betrifft weiter eine Druckwalze oder Druckzylinder einer Druckmaschine, aufweisend

– ein erstes und zweites Bodenelement und
– einen zwischen dem ersten und zweiten Bodenelement angeordneten ersten Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material
– wobei sich der erste Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material zumindest in einem ersten Teilbereich der Bodenelemente über die Bodenelemente erstreckt
– wobei über dem ersten Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material eine Zwischenschicht angeordnet ist, die aus einem anderen Material besteht als der erste Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material oder im Druckbetrieb über dem ersten Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material eine Funktionsschicht angeordnet ist oder anordenbar ist die aus einem anderen Material besteht als der erste Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material
– wobei die Funktionsschicht und/oder die Zwischenschicht eine größere Breite aufweisen als der erste Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material.
– wobei die Bodenelemente zumindest teilweise aus einem Material bestehen, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des ersten Hohlzylinders aus einem faserverstärkten Material entspricht.

Es kann vorgesehen sein, dass bei der Druckwalze oder dem Druckzylinder die Bodenelemente zumindest teilweise aus einem metallischen Material bestehen, welches einen Wärmeausdehnungskoeffizienten α kleiner 10·10^–6 K^–1 aufweist, insbesondere einen Wärmeausdehnungskoeffizienten α kleiner 5·10^–6 K^–1, weiter insbesondere einen Wärmeausdehnungskoeffizienten α kleiner 2,5·10^–6 K^–1. Dabei kann insbesondere ein metallisches Material aus einer metallischen Legierung mit einem Nickel-Anteil zwischen 30% und 40% Verwendung finden. Hierfür sind insbesondere Eisen-Nickel-Legierungen anwendbar, welche zusätzlich aber nicht zwingend auch Kobalt als weiteres Element aufweisen können. In 7 ist der Wärmeausdehnungskoeffizient α einer Eisen-Nickel-Legierung in Abhängigkeit vom Nickelgehalt dargestellt. Damit ergibt sich in dem Bereich mit einem Nickel-Anteil zwischen 30% und 40% eine weitgehende Invarianz der thermischen Ausdehnung der Legierung bezüglich einer Temperaturänderung.
Es kann vorgesehen sein, dass die Druckwalze oder der Druckzylinder für eine Funktionsschicht mit einer nutzbaren Breite ausgelegt ist, die der Länge von 8 oder 9 A4-Druckseiten oder der Breite von 12 oder 13 A4-Druckseiten entspricht. Wie bereits ausgeführt ist das Format einer A4-Druckseite eine Standardgröße für ein Papierformat, das in Deutschland vom Deutschen Institut für Normung (DIN) in der DIN-Norm DIN 476 festgelegt wurde. Die deutsche Norm diente als Grundlage für das europäische bzw. internationale Äquivalent EN ISO 216, das wiederum in fast allen Ländern adaptiert worden ist. Das Format A4 entspricht einer Seitenbreite von 210 mm und einer Seitenhöhe von 297 mm.
Es kann vorgesehen sein, dass die Druckwalze oder der Druckzylinder einen zweiten Hohlzylinder aufweist, der konzentrisch zum ersten Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material angeordnet ist und zwischen dem ersten und zweiten Bodenelement angeordnet ist. Damit wird insbesondere einerseits eine leichte Bauweise der Druckwalze oder des Druckzylinders gewährleistet. Weiter kann damit die Druckwalze oder der Druckzylinder von seiner Masse und Eigenfrequenz so ausgelegt werden, dass die Eigenfrequenz erheblich über der Drehfrequenz der Druckwalze oder des Druckzylinders im Betrieb der Druckmaschine liegt, so dass im Betrieb der Druckmaschine störende Schwingungen aufgrund einer Resonanz der Eigenfrequenz der Druckwalze oder des Druckzylinders mit der Drehfrequenz der Druckwalze oder des Druckzylinders vermieden werden können. Weiter ist durch die o. g. konstruktiven Merkmale eine stabile Bauweise der Druckwalze oder des Druckzylinders möglich. Dieser zweite Hohlzylinder dient als gemeinsame Achse zur gegenseitigen Ausrichtung der beiden Bodenelemente bzw. auf eine gemeinsame Mittellinie und zur Aufnahme der Lagerkräfte sowie der daraus resultierenden Biegemomente.
Die Eigenfrequenz der beiden Hohlzylinder müssen separat voneinander betrachtet werden und werden beide vorzugsweise so gewählt, dass sie oberhalb der maximal erreichbaren Betriebsdrehzahl liegen.
Es kann dabei vorgesehen sein, dass bei der Druckwalze oder dem Druckzylinder der zweite Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material besteht, beispielsweise aus einem glasfaser-verstärkten Material wie GFK oder einem kohlefaser-verstärkten Material wie CFK.
Es kann alternativ vorgesehen sein, dass bei der Druckwalze oder dem Druckzylinder der zweiten Hohlzylinder aus Stahl oder einer anderen metallischen Legierung besteht.
Es kann vorgesehen sein, dass die Druckwalze oder der Druckzylinder Innenlager aufweist, wobei Bodenelemente aus zumindest zwei konzentrisch angeordneten ersten und zweiten Teilelementen bestehen, wobei die Innenlager innerhalb der Bodenelemente angeordnet sind und wobei die Innenlager zur drehbaren Lagerung der ersten Teilelemente gegenüber den zweiten Teilelementen der Bodenelemente dienen. Dadurch ergibt sich eine besonders kompakte Anordnung.
Es kann vorgesehen sein, dass sich bei der Druckwalze oder dem Druckzylinder die Funktionsschicht und/oder die Zwischenschicht zumindest in einem zweiten Teilbereich der Bodenelemente über die Bodenelemente erstrecken, wobei in diesem zweiten Teilbereich der Bodenelemente die Funktionsschicht und/oder die Zwischenschicht direkt an die Bodenelemente angrenzt. Damit kann insbesondere eine eventuell vorhandene Nahtstelle zwischen dem ersten Hohlzylinder und den Bodenelementen abgedeckt und somit gegen äußere Einflüsse geschützt werden, so dass beispielsweise ein Eindringen von Wasser oder Farbe in die Nahtstelle verhindert werden kann.
Weiterhin kann dadurch verhindert werden, dass etwaige Lufteinschlüsse an der Nahtstelle (Stoßstelle zwischen Bodenelement und Hohlzylinder) keine negativen Auswirkungen bei der Vulkanisierung der Gummierung ausüben, wie beispielsweise eine Blasenbildung die zur Zerstörung der Gummierung/Funktionsschicht führt.
Es kann vorgesehen sein, dass bei der Druckwalze oder dem Druckzylinder die Funktionsschicht im Randbereich der nutzbaren Breite der Funktionsschicht eine Konturierung mit abnehmender Schichtdicke aufweist.
Es kann vorgesehen sein, dass bei der Druckwalze oder dem Druckzylinder die Konturierung der Funktionsschicht im Bereich der Bodenelemente angeordnet ist und die Konturierung im Randbereich der nutzbaren Breite der Funktionsschicht derart ausgestaltet ist, dass die Schichtdicke der Funktionsschicht von einer Nutzschichtdicke kontinuierlich bis zu einer Schutzschichtdicke abnimmt. Damit können insbesondere auf einfache Weise eine eventuell vorhandene Nahtstellen im Bereich der Bodenelementen abgedeckt und somit gegen äußere Einflüsse geschützt werden, so dass beispielsweise ein Eindringen von Wasser oder Farbe in die Nahtstelle verhindert werden kann.
Es kann dabei insbesondere vorgesehen sein, dass sich bei der Druckwalze oder dem Druckzylinder die Funktionsschicht mit der Schutzschichtdicke bis zum Rand der Bodenelemente erstreckt.
Die Erfindung betrifft weiter eine Druckeinheit einer Druckmaschine, aufweisend

– mindestens ein Druckwerk mit Druckzylindern und mindestens ein Farbwerk,
– wobei das Druckwerk mit einer nutzbaren Breite ausgelegt ist, die der Länge von 8 A4-Druckseiten oder der Breite von 12 A4-Druckseiten entspricht
– wobei mindestens ein Druckzylinder eine nutzbare Umfangsfläche aufweist, die der Größe von 96 stehenden oder liegenden A4-Druckseiten entspricht und
– wobei mindestens eine Druckwalze des Farbwerks und/oder mindestens ein Druckzylinder des Druckwerks nach einem oder mehreren der in diesem Dokument genannten technischen Merkmale ausgebildet ist.

Das Farbwerk kann dabei zusätzlich auch noch ein Feuchtwerk beinhalten.
Die Erfindung betrifft weiter eine Druckeinheit einer Druckmaschine, aufweisend

– mindestens ein Druckwerk mit Druckzylindern und mindestens ein Farbwerk,
– wobei das Druckwerk mit einer nutzbaren Breite ausgelegt ist, die der Länge von 9 A4-Druckseiten oder der Breite von 13 A4-Druckseiten entspricht
– wobei mindestens ein Druckzylinder eine nutzbare Umfangsfläche aufweist, die der Größe von 104 stehenden oder liegenden A4-Druckseiten entspricht und
– wobei mindestens eine Druckwalze des Farbwerks und/oder mindestens ein Druckzylinder des Druckwerks nach einem oder mehreren der in diesem Dokument genannten technischen Merkmale ausgebildet ist.

Das Farbwerk kann dabei zusätzlich auch noch ein Feuchtwerk beinhalten.
Es kann bei der Druckeinheit vorgesehen sein, dass die Mittelachsen der Druckzylinder mindestens eines der Druckwerke auf einer Geraden angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine besonders stabile Anordnung, insbesondere durch gegenseitige Abstützung der Zylinder und eine verringerte Schwingungsneigung, da auftretende Kraft-Momente zumindest teilweise gegenseitig kompensiert werden. Außerdem ergibt sich wieder eine einfache und kompakte Bauweise.
Es kann bei der Druckeinheit alternativ vorgesehen sein, dass die Mittelachsen eines ersten Paares von Druckzylindern und die Mittelachsen eines zweiten Paares von Druckzylindern mindestens eines der Druckwerke auf zueinander parallelen Geraden angeordnet sind.
Spezielle Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der 1 bis 7 beschrieben.
Es zeigen:
1 Ausführungsbeispiele für Druckeinheiten einer Druckmaschine
2 Druckzylinder für eine Druckeinheit nach 1
3 alternative Druckzylinder für eine Druckeinheit nach 1
4 Ausführungsbeispiel für eine Druckwalze oder einen Druckzylinder
5 alternatives Ausführungsbeispiel für eine Druckwalze oder einen Druckzylinder
6 alternatives Ausführungsbeispiel für eine Druckwalze oder einen Druckzylinder
7 Wärmeausdehnungskoeffizient α einer Eisen-Nickel-Legierung in Abhängigkeit vom Nickelgehalt
1a) und b) zeigen jeweils eine Druckeinheit 20 einer Druckmaschine, aufweisend ein Druckwerk 23 mit Druckzylindern 24 und je ein Farbwerk 21 pro Druckzylinder-Paar, bestehend aus einem Plattenzylinder und einem Übertragungszylinder.
Das Druckwerk 23 kann dabei mit einer nutzbaren Breite BD ausgelegt sein – wie in 2 gezeigt – welche der Länge von 8 A4-Druckseiten oder der Breite von 12 A4-Druckseiten entspricht (die Druckseiten sind in 2 jeweils bezeichnet mit DIN-A4). Mindestens ein Druckzylinder 24 weist eine nutzbare Umfangsfläche auf, die der Größe von 96 stehenden oder liegenden A4-Druckseiten entspricht. Mindestens eine Druckwalze 22 des Farbwerks 21 und/oder mindestens ein Druckzylinder 24 des Druckwerks 23 ist dabei nach einer der 4 bis 6 ausgebildet.
Das Druckwerk 23 kann auch mit einer nutzbaren Breite BD ausgelegt sein – wie in 3 gezeigt – welche der Länge von 9 A4-Druckseiten oder der Breite von 13 A4-Druckseiten entspricht (die Druckseiten sind in 3 jeweils bezeichnet mit DIN-A4). Mindestens ein Druckzylinder 24 weist eine nutzbare Umfangsfläche auf, die der Größe von 104 stehenden oder 108 liegenden A4-Druckseiten entspricht.
Mindestens eine Druckwalze 22 des Farbwerks 21 und/oder mindestens ein Druckzylinder 24 des Druckwerks 23 ist dabei nach einer der 4 bis 6 ausgebildet.
Die Druckzylinder 24 können alternativ auch einen Umfang aufweisen, welcher der Breite von 4 DIN A4 Seiten entspricht. Eine mit solchen Druckzylindern 24 ausgestattete Doppeldruckeinheit kann mit einer Zylinderumdrehung 64 DIN A4 Seiten bedrucken.
Da beim Herstellprozess, ein Druckprodukt erst nach dem eigentlichen Bedrucken des Papiers auf sein gewünschtes Format zugeschnitten werden kann, wird bei der Anordnung mehrerer Seiten auf einem Druckzylinder vorzugsweise ein überstehender Rand vorgesehen. D. h. bei einem Druckprodukt im DIN A4 Format (Höhe mal Breite = 297 mal 210 Millimeter), welches beispielsweise 13 mal in seiner Breite nebeneinander auf einem Druckzylinder angeordnet wird, ergibt sich für den Druckzylinder eine nutzbare Breite von 13 mal 220 Millimeter also 2860 Millimeter. Dies entspricht einem bevorzugten beidseitigen Überstand von 5 Millimetern. Selbstverständlich sind auch andere Überstandslängen möglich. Dies gilt analog in Umfangsrichtung.
Bei der Druckeinheit 20 nach 1b) ist vorgesehen, dass die Mittelachsen M1, M2 der Druckzylinder 24 des Druckwerks 23 auf einer Geraden G angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine besonders stabile Anordnung, insbesondere durch gegenseitige Abstützung der Druckzylinder 24 und eine verringerte Schwingungsneigung, da auftretende Kraft-Momente zumindest teilweise gegenseitig kompensiert werden. So können gerade Anordnungen mit sehr langen Druckzylindern 24 zusätzlich und einfach stabilisiert werden. Außerdem ergibt sich wieder eine einfache und kompakte Bauweise.
Bei der Druckeinheit 20 nach 1a) ist vorgesehen, dass die Mittelachsen M1 des unteren Paares von Druckzylindern 24 und die Mittelachsen M2 des oberen Paares von Druckzylindern 24 des Druckwerks 23 auf zueinander parallelen Geraden G1, G2 angeordnet sind.
4 bis 6 zeigen alternative Ausführungsbeispiele für Druckwalzen oder auch für Druckzylinder einer Druckmaschine.
So zeigen 4, 5 und 6 jeweils eine alternative Ausführung einer Druckwalze 22 oder eines Druckzylinders 24 einer Druckmaschine, aufweisend ein erstes und zweites Bodenelement 1, 2 und einen zwischen dem ersten und zweiten Bodenelement angeordneten ersten Hohlzylinder 3 aus einem faserverstärkten Material, wobei die Bodenelemente 1, 2 aus einem massiven, metallischen Vollmaterial bestehen. Der erste Hohlzylinder 3 aus faserverstärktem Material erstreckt sich zumindest in einem ersten Teilbereich 4 der Bodenelemente 1, 2 über die Bodenelemente 1, 2.
Im Druckbetrieb ist über dem ersten Hohlzylinder 3 aus einem faserverstärkten Material eine Funktionsschicht 6 angeordnet oder anordenbar. Die Funktionsschicht 6 kann also mit dem ersten Hohlzylinder entweder lösbar oder auch fest (materialschlüssig) verbunden sein. Es kann sich dabei beispielsweise um eine Gummischicht, ein Gummituch, einen Gummischlauch, ein Gummituch mit Trägerplatte oder auch eine Metalldruckplatte handeln. Statt einer homogenen Gummischicht kann auch eine Sandwich-Schicht aus mehreren Lagen Gummi (ggf. auch poröser Gummi) und Gewebe vorgesehen sein. Die Druckwalze 22 oder der Druckzylinder 24 ist für eine Funktionsschicht 6 mit einer nutzbaren Breite B ausgelegt, die der Länge von 8 oder 9 A4-Druckseiten oder der Breite von 12 oder 13 A4-Druckseiten entspricht.
Über dem ersten Hohlzylinder 3 aus einem faserverstärkten Material ist bei den Ausführungsformen nach 4 und 5 jeweils eine Zwischenschicht 5 angeordnet, die aus einem anderen Material besteht als die Funktionsschicht 6 und der erste Hohlzylinder 3 aus einem faserverstärkten Material.
Die Zwischenschicht 5 enthält Farbstoffe (beispielsweise in die Schicht eingebettete Farbpigmente), die der Zwischenschicht 5 eine andere Farbe verleihen als diejenige der darüber angeordneten oder anzuordnenden Funktionsschicht 6. Muss die Funktionsschicht 6 für eine weitere Benutzung der Druckwalze 22 oder des Druckzylinders 24 entfernt werden, so erkennt man anhand der anderen Farbe leicht, ob die Funktionsschicht 6 vollständig entfernt ist. Wird die Entfernung der Funktionsschicht 6 beispielsweise mit materialabnehmenden Werkzeugen wie einer Drehbank durchgeführt, so erkennt man an der hervortretenden anderen Farbe leicht, wann ein kompletter Abtrag der Funktionsschicht erfolgt ist so dass der Vorgang der Materialentfernung beendet werden kann. Gleichzeitig verhindert die Zwischenschicht 5, dass die Werkzeuge den darunter angeordneten faserverstärkten Hohlzylinder 3 beschädigen.
Bei den Ausführungsformen nach 4 und 5 weisen die Funktionsschicht 6 und die Zwischenschicht 5 eine größere Breite auf als der erste Hohlzylinder 3 aus einem faserverstärkten Material. Die Funktionsschicht 6 und/oder die Zwischenschicht 5 erstrecken sich dabei über den ersten Hohlzylinder 3 aus faserverstärktem Material hinaus zumindest teilweise auch über die Bodenelemente 1, 2, speziell über das erste Teilelement T1 der Bodenelemente 1, 2. Damit kann die Nahtstelle zwischen dem ersten Hohlzylinder 3 und den Bodenelementen 1, 2 bzw. dem Teilelement T1 abgedeckt und somit gegen äußere Einflüsse geschützt werden, so dass beispielsweise ein Eindringen von Wasser oder Farbe in die Nahtstelle verhindert werden kann. Weiterhin kann dadurch verhindert werden, dass etwaige Lufteinschlüsse an der Nahtstelle (Stoßstelle zwischen Bodenelement und Hohlzylinder) keine negativen Auswirkungen bei der Vulkanisierung der Gummierung ausüben, wie beispielsweise eine Blasenbildung die zur Zerstörung der Gummierung/Funktionsschicht führt.
Die Bodenelemente 1, 2, zumindest jedoch die ersten Teilelemente T1 der Bodenelemente bestehen aus einem metallischen Material, welches einen Wärmeausdehnungskoeffizienten a kleiner 10·10^–6 K^–1 aufweist, insbesondere einen Wärmeausdehnungskoeffizienten a kleiner 5·10^–6 K^–1, weiter insbesondere einen Wärmeausdehnungskoeffizienten a kleiner 2,5·10^–6 K^–1. Dabei kann insbesondere ein metallisches Material aus einer metallischen Legierung mit einem Nickel-Anteil zwischen 30% und 40% Verwendung finden. Hierfür sind insbesondere Eisen-Nickel-Legierungen anwendbar, welche zusätzlich aber nicht zwingend auch Kobalt als weiteres Element aufweisen können. In 7 ist der Wärmeausdehnungskoeffizient a einer Eisen-Nickel-Legierung in Abhängigkeit vom Nickelgehalt dargestellt. Damit ergibt sich in dem Bereich mit einem Nickel-Anteil zwischen 30% und 40% eine weitgehende Invarianz der thermischen Ausdehnung der Legierung bezüglich einer Temperaturänderung.
Die Druckwalze 22 oder der Druckzylinder 24 gemäß den 4, 5 oder 6 ist für eine Funktionsschicht 6 mit einer nutzbaren Breite B ausgelegt, die der Länge von 8 oder 9 A4-Druckseiten oder der Breite von 12 oder 13 A4-Druckseiten entspricht.
Die Druckwalze 22 oder der Druckzylinder 24 weist einen zweiten Hohlzylinder 9 auf, der konzentrisch zum ersten Hohlzylinder 3 aus faserverstärktem Material angeordnet ist und zwischen dem ersten und zweiten Bodenelement 1, 2 angeordnet ist. Bei der Ausführungsform nach 5 ist vorgesehen, dass der zweiten Hohlzylinder aus einem faserverstärkten Material besteht. Bei den Ausführungsformen nach 4 und 6 ist vorgesehen, dass der zweite Hohlzylinder 9 aus Stahl besteht.
Die Druckwalze 22 oder der Druckzylinder 24 nach den 4 bis 6 weist jeweils Innenlager L1, L2 auf, wobei Bodenelemente 1, 2 aus zumindest zwei konzentrisch angeordneten ersten und zweiten Teilelementen T1, T2 bestehen, die Innenlager L1, L2 innerhalb der Bodenelemente 1, 2 angeordnet sind und die Innenlager L1, L2 zur drehbaren Lagerung der ersten Teilelemente T1 gegenüber den zweiten Teilelementen T2 der Bodenelemente 1, 2 dienen. Nach 4 und 6 ist nur ein Innenlager L1 vorgesehen. Nach 5 sind zwei Innenlager L1, L2 vorgesehen, wobei das zweite Innenlager L2 auch als Nadellager ausgebildet sein kann, um eine Bewegung der Druckwalze 22 oder des Druckzylinders 24 in Axialrichtung zu erlauben, beispielsweise eine oszillierende Changierbewegung.
Der erste Hohlzylinder 3 ist jeweils mit den ersten Teilelementen T1 der Bodenelemente 1, 2 und der zweite Hohlzylinder 9 ist mit den zweiten Teilelementen T2 der Bodenelemente 1, 2 drehfest verbunden. Die Funktionsschicht 6 und die Zwischenschicht 5 erstrecken sich bei den Ausführungsformen nach 4 und 5 in dem zweiten Teilbereich 7 der Bodenelemente 1, 2 über die Bodenelemente 1, 2, wobei in diesem zweiten Teilbereich 7 der Bodenelemente 1, 2 die Zwischenschicht 5 direkt an die Bodenelemente 1, 2 angrenzt. Wäre diese Zwischenschicht 5 nicht vorgesehen, so würde die Funktionsschicht 6 in diesem zweiten Teilbereich 7 der Bodenelemente 1, 2 direkt an die Bodenelemente 1, 2 angrenzen.
Die Funktionsschicht 6 weist jeweils im Randbereich der nutzbaren Breite der Funktionsschicht 6 eine Konturierung 8 mit abnehmender Schichtdicke auf. Es ist jeweils vorgesehen, dass die Konturierung 8 der Funktionsschicht 6 im Bereich der Bodenelemente 1, 2 angeordnet ist. Bei den Ausführungsformen nach 4 und 5 ist vorgesehen, dass die Konturierung 8 im Randbereich der nutzbaren Breite der Funktionsschicht 6 derart ausgestaltet ist, dass die Schichtdicke der Funktionsschicht 6 von einer Nutzschichtdicke d1 kontinuierlich bis zu einer Schutzschichtdicke d2 abnimmt, wobei sich die Funktionsschicht 6 mit der Schutzschichtdicke d2 bis zum Rand R der Bodenelemente 1, 2 erstreckt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

- DIN-Norm DIN 476 [0006]
- EN ISO 216 [0006]
- DIN-Norm DIN 476 [0014]
- EN ISO 216 [0014]

Claims

Druckwalze oder Druckzylinder einer Druckmaschine, aufweisend – ein erstes und zweites Bodenelement (1, 2) und – einen zwischen dem ersten und zweiten Bodenelement (1, 2) angeordneten ersten Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material – wobei die Bodenelemente (1, 2) aus einem metallischen Vollmaterial bestehen, – wobei sich der erste Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material zumindest in einem ersten Teilbereich (4) der Bodenelemente (1, 2) über die Bodenelemente (1, 2) erstreckt – wobei im Druckbetrieb über dem ersten Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material eine Funktionsschicht (6) angeordnet ist oder anordenbar ist – wobei die Druckwalze oder der Druckzylinder für eine Funktionsschicht (6) mit einer nutzbaren Breite (B) ausgelegt ist, die der Höhe von 8 oder 9 A4-Druckseiten oder der Breite von 12 oder 13 A4-Druckseiten entspricht.
Druckwalze oder Druckzylinder nach Anspruch 1, – wobei über dem ersten Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material eine Zwischenschicht (5) angeordnet ist, die aus einem anderen Material besteht als die Funktionsschicht (6) und der erste Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material.
Druckwalze oder Druckzylinder nach Anspruch 2, – wobei die Zwischenschicht (5) Farbstoffe enthält, die der Zwischenschicht (5) eine andere Farbe verleihen als diejenige der darüber angeordneten oder anzuordnenden Funktionsschicht (6).
Druckwalze oder Druckzylinder nach Anspruch 2 oder 3, – wobei die Funktionsschicht (6) und/oder die Zwischenschicht (5) eine größere Breite aufweisen als der erste Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material.
Druckwalze oder Druckzylinder nach Anspruch 4, – wobei sich die Funktionsschicht (6) und/oder die Zwischenschicht (5) über den ersten Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material hinaus zumindest teilweise auch über die Bodenelemente (1, 2) erstrecken.
Druckwalze oder Druckzylinder einer Druckmaschine, aufweisend – ein erstes und zweites Bodenelement (1, 2) und – einen zwischen dem ersten und zweiten Bodenelement (1, 2) angeordneten ersten Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material – wobei die Bodenelemente (1, 2) aus einem massiven Vollmaterial bestehen, – wobei sich der erste Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material zumindest in einem ersten Teilbereich (4) der Bodenelemente (1, 2) über die Bodenelemente (1, 2) erstreckt – wobei über dem ersten Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material eine Zwischenschicht (5) angeordnet ist, die aus einem anderen Material besteht als eine Funktionsschicht (6) und der erste Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material, – wobei im Druckbetrieb über der Zwischenschicht (5) die Funktionsschicht (6) angeordnet ist oder anordenbar ist. – wobei die Funktionsschicht (6) und/oder die Zwischenschicht (5) eine größere Breite aufweisen als der erste Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material.
Druckwalze oder Druckzylinder einer Druckmaschine, aufweisend – ein erstes und zweites Bodenelement (1, 2) und – einen zwischen dem ersten und zweiten Bodenelement (1, 2) angeordneten ersten Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material – wobei sich der erste Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material zumindest in einem ersten Teilbereich (4) der Bodenelemente (1, 2) über die Bodenelemente (1, 2) erstreckt – wobei über dem ersten Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material eine Zwischenschicht (5) angeordnet ist, die aus einem anderen Material besteht als der erste Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material oder im Druckbetrieb über dem ersten Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material eine Funktionsschicht (6) angeordnet ist oder anordenbar ist die aus einem anderen Material besteht als der erste Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material – wobei die Funktionsschicht (6) und/oder die Zwischenschicht (5) eine größere Breite aufweisen als der erste Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material – wobei die Bodenelemente (1, 2) zumindest teilweise aus einem Material bestehen, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient α kleiner als 10·10^–6 K^–1 ist.
Druckwalze oder Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeausdehnungskoeffizienten zumindest des ersten Hohlzylinders (3) etwa dem Wärmeausdehnungskoeffizienten eines Teilelements (T1) des Bodenelements (1, 2) entspricht.
Druckwalze oder Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, – wobei die Bodenelemente (1, 2) zumindest teilweise aus einem metallischen Material bestehen, insbesondere aus einer metallischen Legierung mit einem Nickel-Anteil zwischen 30% und 40%.
Druckwalze oder Druckzylinder nach einem der Ansprüche 6 bis 9, – wobei die Druckwalze (22) oder der Druckzylinder (24) für eine Funktionsschicht (6) mit einer nutzbaren Breite ausgelegt ist, die der Länge von 8 oder 9 A4-Druckseiten oder der Breite von 12 oder 13 A4-Druckseiten entspricht.
Druckwalze oder Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, – wobei die Druckwalze (22) oder der Druckzylinder (24) einen zweiten Hohlzylinder (9) aufweist, der konzentrisch zum ersten Hohlzylinder (3) aus einem faserverstärkten Material angeordnet ist und zwischen dem ersten und zweiten Bodenelement (1, 2) angeordnet ist.
Druckwalze oder Druckzylinder nach Anspruch 11, – wobei der zweite Hohlzylinder (9) aus einem faserverstärkten Material besteht.
Druckwalze oder Druckzylinder nach Anspruch 11, – wobei der zweite Hohlzylinder (9) aus Stahl besteht.
Druckwalze oder Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, – wobei die Druckwalze (22) oder der Druckzylinder (24) Innenlager (L1, L2) aufweist, – wobei Bodenelemente (1, 2) aus zumindest zwei konzentrisch angeordneten ersten und zweiten Teilelementen (T1, T2) bestehen, – wobei die Innenlager (L1, L2) innerhalb der Bodenelemente (1, 2) angeordnet sind und – wobei die Innenlager (L1, L2) zur drehbaren Lagerung der ersten Teilelemente (T1) gegenüber den zweiten Teilelementen (T2) der Bodenelemente (1, 2) dienen.
Druckwalze oder Druckzylinder nach Anspruch 14, – wobei der erste Hohlzylinder (3) mit den ersten Teilelementen (T1) der Bodenelemente (1, 2) und der gegebenenfalls vorhandene zweite Hohlzylinder (9) mit den zweiten Teilelementen (T2) der Bodenelemente (1, 2) drehfest verbunden ist.
Druckwalze oder Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 15, – wobei sich die Funktionsschicht (6) und/oder die Zwischenschicht (5) zumindest in einem zweiten Teilbereich (7) der Bodenelemente (1, 2) über die Bodenelemente (1, 2) erstrecken, – wobei in diesem zweiten Teilbereich (7) der Bodenelemente (1, 2) die Funktionsschicht (6) und/oder die Zwischenschicht (5) direkt an die Bodenelemente (1, 2) angrenzt.
Druckwalze oder Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 16, – wobei die Funktionsschicht (6) im Randbereich der nutzbaren Breite (B) der Funktionsschicht (6) eine Konturierung (8) mit abnehmender Schichtdicke aufweist.
Druckwalze oder Druckzylinder nach Anspruch 17, – wobei die Konturierung (8) der Funktionsschicht (6) im Bereich der Bodenelemente (1, 2) angeordnet ist und die Konturierung (8) im Randbereich der nutzbaren Breite (B) der Funktionsschicht (6) derart ausgestaltet ist, dass die Schichtdicke der Funktionsschicht (6) von einer Nutzschichtdicke (d1) kontinuierlich bis zu einer Schutzschichtdicke (d2) abnimmt.
Druckwalze oder Druckzylinder nach Anspruch 18, – wobei sich die Funktionsschicht (6) mit der Schutzschichtdicke (d2) bis zum Rand (R) der Bodenelemente (1, 2) erstreckt.
Druckeinheit (20) einer Druckmaschine, aufweisend – mindestens ein Druckwerk (23) mit Druckzylindern (24) und mindestens ein Farbwerk (21) mit Druckwalzen (22), – wobei das Druckwerk (23) mit einer nutzbaren Breite (BD) ausgelegt ist, die der Höhe von 8 A4-Druckseiten oder der Breite von 12 A4-Druckseiten entspricht – wobei mindestens ein Druckzylinder (24) eine nutzbare Umfangsfläche aufweist, die der Größe von 96 stehenden oder liegenden A4-Druckseiten entspricht und – wobei mindestens eine Druckwalze (22) des Farbwerks (21) und/oder mindestens ein Druckzylinder (24) des Druckwerks (23) nach einem der Ansprüche 1 bis 18 ausgebildet ist.
Druckeinheit (20) einer Druckmaschine, aufweisend – mindestens ein Druckwerk (23) mit Druckzylindern (24) und mindestens ein Farbwerk (21) mit Druckwalzen (22), – wobei das Druckwerk (23) mit einer nutzbaren Breite (BD) ausgelegt ist, die der Länge von 9 A4-Druckseiten oder der Breite von 13 A4-Druckseiten entspricht – wobei mindestens ein Druckzylinder (24) eine nutzbare Umfangsfläche aufweist, die der Größe von 104 stehenden oder 108 liegenden A4-Druckseiten entspricht und – wobei mindestens eine Druckwalze (22) des Farbwerks (21) und/oder mindestens ein Druckzylinder (24) des Druckwerks (23) nach einem der Ansprüche 1 bis 18 ausgebildet ist.
Druckeinheit einer Druckmaschine nach einem der Ansprüche 20 oder 21, – wobei die Mittelachsen (M1, M2) der Druckzylinder (24) mindestens eines der Druckwerke (23) auf einer Geraden (G) angeordnet sind.
Druckeinheit einer Druckmaschine nach einem der Ansprüche 20 oder 21, – wobei die Mittelachsen (M1) eines ersten Paares von Druckzylindern (24) und die Mittelachsen (M2) eines zweiten Paares von Druckzylindern (24) mindestens eines der Druckwerke (23) auf zueinander parallelen Geraden (G1, G2) angeordnet sind.