DE2033249C3

DE2033249C3 - Aufzug für Druckzylinder in Druckmaschinen

Info

Publication number: DE2033249C3
Application number: DE2033249A
Authority: DE
Inventors: James G. Weston Mass. Bowden (V.St.A.)
Original assignee: WR Grace and Co
Current assignee: WR Grace and Co
Priority date: 1969-07-11
Filing date: 1970-07-04
Publication date: 1974-01-31
Also published as: US3652376A; FR2054370A5; DE2033249B2; GB1279892A; DE2033249A1

Description

. Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufzug für Druckzylinder in Druckmaschinen mit einer elastischen Schicht.

Beim Rollen- und Bodendruck wird ein gewisser minimaler Druck benötigt, um Farbe von der Typenfläche oder den Halbtönen auf das Papier zu übertragen. Das erfordert, daß der Aufzug auf dem Druckzylinder das Papier gegen die Typenfläche drückt, was wiederum notwendig macht, daß der Aufzug auf dem Druckzylinder eine gewisse Kompressibilität hat.

Die gleichen Forderungen werden beim Offsetdruckverfahren gestellt, obwohl hier keine hochliegenden Typenflächen oder geätzten Halbtonpunkte vorhanden sind, weil Karton und einige Papiere in der Stärke so weit schwanken, daß sich eine fleckige Farbabgabe ergibt. Ferner werden die Drucktücher bzw. Aufzugsbögen sehr häufig durch den Betrieb geprägt, so daß im erzeugten Bild die Tinte oder Farbe nicht gleichmäßig verteilt ist.

Üblicherweise sind die Druckzylinder etwa 3,175 bis 4,762 mm ausgedreht, so daß ein Aufzug um den Zylinder gespannt werden kann, der eine Unterlage «der ein Kissen für das Drucktuch bildet. Häufig besteht der Aufzug aus drei Schichten, beispielsweise aus einer Grundschicht von etwa 1,27 mm Stärke, auf die eine kompressible Schicht aus durch Gummi verbundenem Kork von etwa 1,626 mm Stärke gespannt ist, auf der wiederum ein Aufzugsbögen oder Tympan von einer Stärke von etwa 0,66 mm befestigt ist. Bei anderen Aufzugsarten wird eine Kork enthaltende Schicht von etwa 1,626 mm Stärke benutzt und mit einem Drucktuch bzw. Aufzugsbögen ausreichender Stärke bedeckt, so daß ein Aufzug von ίο etwa 3,66 mm Stärke entsteht.

Beim Buchdruck sollen die Galvanos, die auf dem Plattenzylinder angeordnet werden, eine möglichst gleichmäßige Druckfläche haben. Gewisse Unterschiede sind jedoch unvermeidlich, so daß einige Teile der Platte höher liegen als andere. Obwohl diese Unterschiede Bruchteile von Tausendsteln eines Zentimeters betragen können, ergibt sich dadurch ein Abfall bzw. eine Änderung der Intensität in der auf das Papier aufgebrachten Farbe, Kann man jedoch einen Aufzug .herstellen, der wirklich kompressibel ist, so werden praktisch die sehr kleinen Unterschiede in der Höhe der Druckfläche sowie die Unterschiede in der Papierstärke und selbst Unters* hiede in der Stärke des Drucktuches vollständig ausgeglichen, die sonst zu fehlerhaftem Druck führen wurden. Mit einem derartigen Aufzug wird ein Betriebszustand erreicht, bei dem das Papier mit gleichförmigem Druck gegen die Typenfläche gepreßt wird.

Theoretisch würde eine wirkliche Kompressibilität zusammen mit einer vollständigen Rückkehr in die ursprüngliche Lage die Druckqualität erheblich verbessern. Bereits die Wirkung nur teilweiser Kompressibilität ist bei Halbtonpunkten bemerkbar, denn wird für einen Aufzug Gummi oder ein gummiartiges Material benutzt, das zwar verformbar, aber nicht kompressibel ist, so entsteht im Drucktuch eine umlaufende Welle. Ist die Kompression nur schwach, so werden die Halbtonpunkte durch diese Welle verformt und werden als Kommata abgebildet. Bei guter Kompressibilität wurden die Punkte kreisförmig bleiben.

Wirkliche Kompressibilität hat einen weiteren wichtigen Effekt bei Hochgeschwindigkeitsmaschinen. Dadurch werden siändig die Schwingungen verringert und Streifenbildung ausgeschaltet, die in einer vibrierenden Druckmaschine oder bei einer vibrierenden, ajf dem Plattenzylinder befestigten Platte entstehen kann.

Es ist auch bereits bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 259 359), daß sich gute Andruckqualitäten mit einem Drucktuch erzielen lassen, welches aus einer vliesartigen Schicht aus Papierherstellungsfasern und einem elastomeren Imprägniermittel besteht, wobei die Festigkeit der vliesartigen Schicht so gewählt ist, daß zur Erzeugung einer Zusammendrückung des Drucktuches von 0,0508 mm ein Druck von mindestens 0,7 kg/cm² erforderlich ist und wobei der Aufzug bei einer Gesamtzusammendrückung von 0,1016 mm eine Restporosität von 37% hat.

Dieses Drucktuch bzw. dieser Aufzug für Druckzylinder liefert sehr gute Andruckqualitäten. Trotzdem ist es erwünscht, diese Andruckqualitäten noch weiter zu verbessern und außerdem das Drucktuch bzw. den Aufzug widerstandsfähiger gegen Belastungen zu machen.

Hierzu wird der vorstehend genannte Aufzug erfindungsgemäß so abgewandelt, daß mit der vliesartigen

Grundschicht eine Deckschicht aus im wesentlichen unciehnbarem, mit einem elastomeren Stuff getränkleni Gewebe verbunden ist.

Bisher bestand die eigentliche Arbeitsfläche des Drucktuches oder des Aufzuges im allgemeinen aus einer glatten Kunststoffschicht, die zwangiäufig elastisch verformbar war. Demgegenüber schlägt die Erfindung vor, den Druckvorgang dadurch zu \er bessern, daß auf der porösen, zusammendrückbaren, vliesartigen Schicht eine undehnbare Schicht angeordnet wird. Entgegen der Erwartung, daß eine undehnbare Deckschicht die Reproduktionsqualität, die mittels der sorgfältig gesteuerten Elastizität der vliesartigen Schicht erreicht wird, verschlechtern könnte, hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die undehnbare Deckschicht zu einer verbesserten Qualität des Andruckes bzw. zu einer erhöhten Reproduktionsgenauigkeit führt.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der undehnbaren, getränkten Gewebe-Deckschicht besteht ^:n dem Schutz des Aufzugs gegen Abrieb. Es ergeben sich nämlich bei modernen Hochgeschwindigkeitsdruckanlagen erhebliche Spannungen auf der Oberfläche eines Druckzylinders, wenn z. B. eine Papierbahn reißt, da dann viele Papierwindungen ungleichmäßig auf den Zylinder aufgewickelt werden, b^vor ein Abbremsen und Anhalten der Druckanlage möglich ist.

Die durch das undehnbare, mit einem elastomeren Stoff getränkte Gewebe gebildete starke Oberfläche erhöht die Widerstandsfähigkeit des Aufzuges gegen derartige unerwartete Belastungen, und sie erhöht selbstverständlich auch den Widerstand gegen Abrieb und Reißen während längerer Benutzung.

Die Deckschicht kann beispielsweise aus einem sehr feinen Gewebe mit der gleichen Anzahl von Kett- und Schußfäden je Flächeneinheit bestehen, das aus mit einen Butadienacrylnitrilcopolymeren getränkten Polyäthylenterephthalatfasern hergestellt und unter Wärme und Druck mit der kompressiblen, vliesartigen Schicht verbunden ist, weiche mit Butadienacrylnitril-Latex getränkt ist, wobei das Gewicht des Latex etwa 72% des Gewichts der Vliesfasern ausmacht.

Selbstverständlich kann die obere Schicht auch aus einem Baumwollgewebe od. ä. bestehen.

Der erfindungsgemäße Aufzug kann derart ausgestaltet werden, daß er eine Mehrzahl von vliesartigen Schichten enthält, von denen benachbarte Schichten durch eine Zwischenschicht getrennt sind, die ein im wesentlichen undehnbares Gewebe enthält und mit den benachbarten vliesartigen Schichten verbunden ist.

Es ist darüber hinaus möglich, die vliesartige Schicht mit einer ein im wesentlichen undehnbares Gewebe enthaltenden Grundschicht zu verbinden.

Im allgemeinen ist es unpraktisch, »Labormuster« oder kurze Stücke von laminierten Aufzügen auf Hochleistungsmaschinen, etwa einer »Rotocure«, herzustellen, jedoch ist es möglich, die Bedingungen für das »Rotationshärten« zu bestimmen und diese Bedingungen bei Durchführung der Beschichtung und des Aufbaus des Aufzuges in einer üblichen Plattenpresse nachzuahmen. Versuchsstücke des erfindungsgemäßen Aufzuges wurden also in einer Plattenpresse hergestellt. Aufzüge, die auf Hochgeschwindigkeits-Rotationsmaschinen zur Herstellung von Zeitungen und Zeitschriften verwendet wurden, sowie Aufzüge für Flachdruckmaschinen wurden auf »Rotocure«- Maschinen ausgehärtet. Nachstehend wird die HerStellung ip Plattenpressen beschrieben, da diese einfacher und genauer bestimmbar isl.

Der Abstand zwischen den Preßplatten wird durch

Träger festgelegt, die sowohl die Stärke des Schidiiaufbaues als auch die Porosität bestimmen. Auf diese Weise können vielschichtige Aufzüge hergestellt werden. Manchmal ist es vorteilhaft, eine Zwischcneinlage aus undehnbarem Gewebe zwischen jeweils zwei kompressiblen Schichten anzuordnen. In diesem

ίο Fall ist die Gewebezwischenlage an beiden Seiten beschichtet oder getränkt, so daß beide Außenflächen eine Klebewirkung hahen.

Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Ein Vlies mit einem Gewicht von 296 g/m² und einer Dichte von etwa 0,29 g'cm³ wurde mit einem Buna-N-Latex getränkt, bis iUi Gummigewicht 72% des Vliesgewichtes betrug. Das \ lies war au^ natürlichen Fasern zur Papierherstellung he^rgestellt, die aus 70% merzerisierten Baumwollintern und 30% kurzen Papierherstellungsfasern mit einer mittleren Diente von etwa 0,255 g'cm³ bestanden. Die getränkte Bahn wurde dann auf die Arbeitsfläche aufgebracht, die aus einem feinfädigen Gewebe mit 31,5 Schuii- und Kettfäden je cm aus verstiecktem Rayon bestand, indem man das Gewebe mit einem Butadienacrvlnitril-Copolymerlatex-Klebemittel beschichtete, das Gewebe auf das Vlies legte und diese zusammen für 20 Minuten bei 121 C in der Plattenpresse zusammendrückte. Dabei wuraen Träger benutzt, um den Abstand zwischen den Platten auf 1,626 mm einzustellen. Der fertige Aufzug hatte eine Stärke von 1,626 mm und eine Porosität der kompressiblen Schicht von 49,2%. Diese Porosität betrug nach Zusammendrückung um 0,1016 mm etwa 40,7%. Die Festigkeit der kompressiblen Schicht des Aufzuges betrug etwa 1,26 kg/cm².

B e i s ρ i e I 1 a

Vier gemäß der vorstehenden Beschreibung angefertigte Aufzüge, die jedoch auf einer »Rotocure«- Anlage hergestellt wurden, wurden bei einer Tageszeitung montiert und liefen dort vier Monate. Am Ende dieser Zeit wurden immer noch gute Druckergebnisse erzielt, jedoch wurde einer der Aufzüge bei einem Maschinenschaden zerrissen, so daß alle entfernt werden mußten. Ergebnisse von Kompressibiütäts- und Stärkeversuchen an den benutzten Aufzügen ergeben sich aus der folgenden Tabelle.

Bogen	Bereich	Verlust (mm)	Stärke (mm)
55 4	Ufigedruckt	0,0254 0,0483	1,6929 1,7297
2	ungedruckt	0,0229 0,0508	1,6993 1,7424
6o 4	gedruckt	0,0279 0,0356	1,6815 1,6815
2 «5	gedruckt	0,0102 0,0279 0,0305 0,0254	1,6385 1,6789 1,6713 1,6002
1	gedruckt	0,0229 0,0254	1,6662 1,6662

Vierzig Aufzüge wurden in der beschriebenen Weise Papierherstellung oder durch Legen in Luft hcrgestcll

hergestellt und auf den Zylindern der Druckmaschinen werden, solange die luftgelegten Vliese eine gering

einer anderen Tageszeitung montiert. An einer Stelle Dichte und einen gleichmäßigen Aufbau haben,

riß die Papierbahn, und bevor die Maschine angehallen Zum Tränken können gummiartige Polymere ii

werden konnte, halten sich zweiundvierzig bedruckte 5 Lösung oder in wäßriger Dispension benutzt werden

Matter um den Zylinder gewickelt. Als das Papier beispielsweise natürlicher Kautschuk oder irgendeil

entfernt war, zeigte es siel), daß der Aufzug unbe- bekannter synthetischer Kautschuk, wie etwa Isoprei

schädigt geblieben war und weiterbenutzt werden oder Uutadienpolymerc und -copolymere, Polysulfid

konnte. Kautschuk oder Polyacrylate. Diese Stoffe müsser

Ei c r s η i c I "· ¹⁰ vulkanisiert oder gehärtet oder mit harzartigen Stoffer

vermischt werden, wobei Phenolharze, Harnstoffharze

Der kompressible Teil des erfindungsgemäßen Auf- Melaminharze und Epoxyharze die besten Ergebnissi

zuges wurde aus natürlichem Faserpapier mit einem liefern. Die erforderliche Harzmenge hängt von dei

Gewicht vim 192 g'm- ,das aus 70% merzerisierten Art des Kautschukpolymeren und der gewünschter

Haumwollintern und 30" „ kurzen lasern fiirdie Papier- 15 Zähigkeit ab, jedoch sollte die Harzmenge niemal:

herstellung mit einer Dichte von etwa 0.255 gern³ so groß sein, daß die Kautschukeigenschaften de:

bestand, hergestellt. Dieses Material wurde mit einem Polymeren zerstört werden.

mit Melaminharz versetzten Nitrilgummilatex gc- Obwohl sehr weite Grenzen beim Zusatz von Han

tränkt. Die dabei in das Material eingebrachte Menge gegeben sind, sollte die Menge des zugesetzten Harze;

betrug 82 Gewichtsprozent der Fasern. Eine undehn- 20 nicht 30 Gewichtsprozent des Kautschukpolymerer

bare Schicht wurde aus Polyäthylenterephthalat- übersteigen. Die zu verwendende Menge an Tränk-

Gewebe mit 31.5 Kelt- und Schußfäden je cm Länge mittel wird durch die gewünschte Porosität und Elasti-

mit gleicher Anzahl von Ketl- und Schußfäden pro zität der imprägnierten Schicht festgelegt. Wirksame

Flächeneinheit hergestellt, wobei diese durch ein Ergebnisse erhält man, wenn die Gewichtsprozente

Tränkbad geführt wurde. Die gesamten Sehichteii 25 an festem Tränkstoff, bezogen auf das Gewicht dei

wurden dann für 20 Minuten bei 121 'C unter Druck trockenen faserigen Anteile, 50% betragen, jedoch

ausgehärtet, und die Stärke dieser Anordnung betrug werden üblicherweise erheblich höhere Anteile an

0.673 mm. Die Festigkeit war so, daß zur Erzeugung Tränkmittel benutzt, wodurch die Festigkeit und

einer Zusammendrückung von 0.0508 mm ein Druck Lebensdauer der Schicht erhöht wird. Die obere

von 0.91 kg/cm² erforderlich war. Die verbleibende 30 Grenze für die zugeführte Menge an Tränkmittel

Porosität des Aufzuges betrug 46%. liegt beim Unterschreiten der genannten Porositäts-

Verschiedene Aufbauten für erfindungsgemäßc Auf- grenze von 37%· Bei Versuchen wurden 140% Tränk-

z.üge sind in den Fig. 1, 2 und 3 vergrößert als Teil- mittel zugesetzt, die Schicht unter leichtem Druck

schnitte dargestellt. ausgehärtet, und es wurden fertige Schichten erhalten,

F i g. 1 zeigt vergrößert einen Teilschnitt durch 35 deren Restporosität oberhalb des kritischen Wertes

einen Aufzug mit einer "kompressiblen Schicht 13, von 37% lag.

die zwischen einer undehnbaren getränkten Ober- Innerhalb dieser Grenzen werden sehr gute Aufzüge schicht 11 und einer dehnbaren Unterschicht 12 an- erhalten. Es ist sehr zweckmäßig, die Aufzüge in geordnet ist. Für Maschinen, bei denen stärkere Auf- Form von Tüchern herzustellen, die dann fest um züge benötigt werden, können mehr Schichten benutzt 40 den Druckzylinder herumgespannt werden, werden, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist, wo die Obwohl üblicherweise feine, undehnbare Gewebe undehnbare Oberschicht 1 ta auf einem kompressiblen mit gleicher Anzahl von Kett- und Schußfäden beVlies 13(7 liegt, unter dem eine undehnbare Zwischen- vorzugt werden, liefern auch glatte weiche Gewebe, schicht 14, dann eine untere kompressible Schicht 13b wie etwa Satin, sehr gute Arbeitsflächen. Sie werden sowie eine inkompressible Unterschicht 12b ange- 45 mit einem Klebemittel beschichtet auf die kompressible ordnet ist. Grundschicht gespannt und in der gleichen Weise

Für Maschinen mit flachen Ausdrehungen in den bearbeitet wie die vorstehend beschriebenen Gewebe.

Druckzylindern reicht es aus, wenn nur zwei Schich- Die Kombination von Kompressibilität im Unter-

ten vorgesehen sind, wie dies in F i g. 3 gezeigt ist, schied zu bloßer Verformbarkeit mit Festigkeit und nämlich die inkompressible Schicht lic, die die 50 Undehnbarkeit macht es möglich, den erfindungs-

Arbeitsfläche bildet, und die kompressible Schicht gemäßen Aufzug mit den Rollen, die üblicherweise

13r, die unmittelbar auf dem Druckzylinder aufliegt. zu den Druckzylindern gehören, stramm zu spannen.

Die Kompressibilität des Aufzuges wird dadurch Wird der erfindungsgemäße Aufzug fest auf den gemessen, daß man das Gewicht bestimmt, das er- Zylinder gespannt, so hat er eine extrem große Lebensforderlich ist, um den Aufzug um 0,0508 mm zusam- 55 dauer. Dabei behält er hervorragende Druckeigenmenzudrücken. Die Restporosität wird bei einer will- schäften, und zwar wesentlich bessere als die bisher kürlichfestgelegtenZusammendrückungvonO.lOlomm bekannten Kombinationen von Auflage und Druckbestimmt und soll mindestens 37% betragen, tuch, und selbst am Ende der Lebensdauer besteht

Irgendwelche Fasern, wie sie zur Zeit zur Herstel- kaum die Tendenz zur Trennung oder zum Kriechen,

lung von porösen Vliesen mit gleichmäßigem Aufbau 60 Dies war bisher häufig die Ursache für schlechten

benutzt werden, können als kompressibles Material Druck beim getrennten Aufbau von Aufzug und

Verwendung finden; so lassen sich beispielsweise Drucktuch.

natürliche Fasern aus Holz und Baumwolle und Die in der Beschreibung und den Ansprüchen beKunstfasern, wie etwa regenerierte Cellulose, Nylon, nutzte Bezeichnung »Kautschuk« umfaßt sowohl Acrylnitril, und Vinylchloridcopolymere benutzen. 65 natürlichen Kautschuk als auch elastomere Polymere, Diese können jeweils für sich oder in Kombination die üblicherweise als »Gummi« bezeichnet werden! miteinander Verwendung finden. Die Vliese können sowie auch getränkte und klebende Stoffe, wie sie :ntweder durch Legen in Wasser gemäß der üblichen in der vorstehenden Beschreibung erläutert sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Aufzug für Druckzylinder in Druckmaschinen mit einer vliesartigen Schicht aus Papierherstellungsfasern und einem elastomeren Imprägniermittel, wobei die Festigkeit der vliesartigen Schicht so gewählt ist, daß zur Erzeugung einer Zusammendrückung des Aufzuges von 0,0508 mm ein Druck von 0,7 kg/cm² erforderlich ist und der Aufzug bei einer Gesarntzusammendrückung von 0,1016mm eine Restporosität von 37°/₀ hat, dadurch gekennzeichnet, daß mit der vliesartigen Grundschicht (13) eine Deckschicht (11) aus im wesentlichen undehnbarem, mit einem elastomeren Stoff getränktem Gewebe verbunden ist.

2. Aufzug nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von vliesartigen Schichten (13α, 13Λ), von denen benachbarte Schichten durch eine Zwischenschicht (14) getrennt sind, die ein im wesentlichen undehnbares Gewebe enthält und mit den benachbarten vliesartigen Schichten (13a, 136) verbunden ist.

3. Aufzug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Schicht (11) aus einem sehr feinen Gewebe mit der gleichen Anzahl von Kett- und Schußfäden je Flächeneinheit besteht, das aus mit einem Butadienacrylnitrilcopolymer getränkten Polyäthylenteiephthalatfasern hergestellt und unter Wärme ut 1 Druck mit der kompressiblcn, vliesartigen Schicht 13 verbunden ist, weiche mit Butadienacrylnitril-Latex getränkt ist, wobei das Gewicht des Latex etwa 72°/₀ des Gewichts der Vliesfasern ausmacht.

4. Aufzug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vliesartige Schicht mit einer ein im wesentlich undehnbares Gewebe enthaltenden Grundschicht (12, 12/j) verbunden ist.