DE2050663A1

DE2050663A1 - Druckzylinder fur Stahlstichdruckma schinen

Info

Publication number: DE2050663A1
Application number: DE19702050663
Authority: DE
Inventors: Daniel Lausanne Beaune, (Schweiz)
Original assignee: De la Rue Giori SA
Current assignee: KBA Notasys SA
Priority date: 1969-10-27
Filing date: 1970-10-15
Publication date: 1971-04-29
Also published as: SE377778B; JPS5134322B1; CH497283A; GB1310276A; DE2050663B2; FR2066558A5; AT306747B; US3691949A; CA920426A; DE2050663C3

Description

DE LA RUE GIORI S.A. Lausanne/Schweiz

Druckzylinder für Stahlstichdruckmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckzylinder für Stahlstichdruckmaschinen mit einer Oberflächenschicht aus einem nicht-metallischen Material.

In Stahlstichdruckmaschinen hat der Druckzylinder die Aufgabe, das
zwischen dem Plattenzylinder mit den Stahlstichdruckplatten und dem Druckzylinder hindurchlaufende, zu bedruckende Papier unter starker Pressung gegen die Druckplatten zu drücken, damit eine einwandfreie Uebertragung der Farbe aus den Stichgruben der Druckplatte auf das Papier gewährleistet ist. Um zu erreichen, dass das Papier während der Bedruckung etwas in die Stichgruben hineingepresst wird, muss die Oberflächenschicht des Druckzylinders eine gewisse Nachgiebigkeit haben.

9000.Gl64.12D.40 Bll/jO/df

10 9 8 18/1399 _m<mM INSPECTED

Die erforderlichen Anpressdrucke können dabei bis zu 1000 kp je cm - ■ · Mantellinie, das heisst also Berührungslinie zwischen Druckzyiinderumfang und Papier, betragen. Daher unterliegt die Druckzylinderoberfläche in Stahlstichdruckmaschinen einer sehr hohen Belastung, so dass die Wahl eines geeigneten Materials für diese Oberflächenschicht ein kritisches Problem darstellt.

Bisher verwendet man in für den Bogendruck bestimmten Stahlstichdruckmaschinen einen Stahl-Druckzylinder, dessen Oberflächenschicht im allgemeinen aus Gummi, Englisch-Leder oder einem ähnlichen Material besteht und eine Härte von ungefähr Shore A 98 hat. Die Lebensdauer dieses Materials ist verhältnismässig kurz und liegt etwa bei 100. 000 Drucken, so dass die Oberflächenverkleidung dieser Druckzylinderverhältnismässig häufig ausgewechselt werden muss. Durch diese Massnahme werden die Kosten des sowieso bereits sehr kostspieliegen Stahlstichdruckverfahrens erhöht.

Bei stetig arbeitenden, d.h. für den Druck von endlosen Bahnen bestimmten-Stahlstichdruckmaschinen kann man keine auswechselbaren Oberflächenverkleidungen für den Druckzylinder verwenden, und daher sind in diesen Stahlstichdruckmaschinen die Druckzylinder fast ausschliesslich mit einer auf einer metallischen Unterlage aufgebrachten, unter hohem Druck von beispielsweise 300 kp/cm axial zusammengepressten Schicht von scheibenförmigen Papierlagen ausgerüstet. Derartige Druckzylinder werden insbesondere von den meisten nationalen Notenbanken verwendet. Die Lebensdauer dieser Druckzylinder ist zwar im allgemeinen befriedigend, man muss jedoch eine Reihe anderer Nachteile in Kauf nehmen: Die Herstellung dieser mit einer Presspapier schicht versehenen Zylinder ist ziemlich kompliziert und kann nur von Spezialisten durchgeführt werden. Die Ober-

Shore _o fläche dieser Zylinder hat im allgemeinen eine Härte von ungefähr/D 90 und ist damit härter, als es zur Erzielung eines optimalen Drucks wünschenswert ist. Da sich ferner die Presspapierlage im Laufe des Betriebs weiter zusammendrückt, muss der Anpressdruck des Druckzylinders häufig kontrolliert.wurden. Ausserdem erfährt die Presspapierschicht infolge des

1098 18/1399

auf die gesamte Dicke von beispielsweise 7 0 mm dieser Schicht ausgeübten starken Drucks eine ziemlich grosse Erwärmung; man kann daher mit diesen Druckzylindern nicht die Rückseite von bereits auf der anderen Seite bedruckten Papierbahnen bedrucken, weil sonst die Druckfarbe auf der bereits bedruckten, vom Druckzylinder beaufschlagten Papieroberflache wegen der hohen Temperatur der Oberfläche des Druckzylinders teilweise auf diesem haften bleiben würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung der Nachteile bisher bekannter Druckzylinder für Stahlstichdruckmaschinen einen Druckzylinder zu schaffen, dessen Oberflächenschicht auf einfache Weise, beispielsweise vom Benutzer der Stahlstichdruckmaschine, herstellbar ist, deren Oberflächenhärte einen für einen optimalen Druck erforderlichen ' Wert aufweist und deren Lebensdauer grosser als die bisheriger Oberflächenschichten ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Druckzylinder nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschicht aus einem Kunststoff

ο 0

besteht und eine Härte zwischen Shore D 20 und D 85 hat. Wenn die gesamte Schicht aus einem Kunststoffmaterial der gleichen Zusammensetzung besteht, dann beträgt die gesamte Schichtdicke vorzugsweise zwischen 0, 2 mir

o ο

und 1 mm und die Oberflächenhärte zwischen Shore D 50 und D 75 . Mit Vorteil kann jedoch die gesamte Schicht auch aus einer Decklage, welche eine Dicke von ungefähr 0, 2 mm und eine Härte zwischen Shore D 40 und D 60 , vorzugsweise D 50 , aufweist, und aus wenigstens einer darunter liegenden Lage aus dem gleichen Kunststofftyp bestehen, welcher eine Härte zwischen Shore D 80 und 90 hat. Auf diese Weise wird der äusseren Decklage die für eine/optimalen Druck erforderliche Oberflächenbeschaffenheit gegeben, während das darunter liegende, die Deckschicht tragende Material, dem vorzugsweise Russ oder Kalziumkarbonat mit einem Anteil zwischen 5 und 15 Gew. % beigemischt ist, eine gross ere Härte zur Erzielung einer guten Stabilität aufweist. Die Gesamtschichtdicke liegt im

0 9 H 1 R / 1 "-, ⁽A 9

zuletzt betrachteten, bevorzugten Ausführungsbeispiel zwischen 0,4 mm und 1 mm, während sie bei Verwendung der gleichen Kunststoff zusammensetzung für die gesamte Schicht minimal 0, 2 mm betragen kann.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Druckzylinders nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass dieser Kunststoff nach vorheriger Auftragung und wenigstens teilweiser Trocknung einer dünnen Schicht eines Bindemittels auf einem Trägerkörper in mehreren Lagen aufgebracht wird, wobei man jede Kunststofflage vor Aufbringung der nächsten wenigstens teilweise härten lässt, und dass nach Härtung der letzten aufgebrachten Schicht die Umfangsfläche des Zylinders zur Erzielung einer vollkommen glatten und zylindrischen Fläche mechanisch bearbeitet wird.

Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Druckzylinder nach der Erfindung hat eine Lebensdauer, die wesentlich höher als die der bisher in Bogendruckmaschinen verwendeten Druckzylinder und wenigstens so gross wie die Lebensdauer der mit einer Presspapierschicht ausgerüsteten Druckzylinder ist, wobei jedoch die erwähnten Nachteile durch die Kunststoffschicht vermieden werden, da sie auf einfache und wirtschaftliche Weise herstellbar ist, im Laufe des Betriebs keine Zusammendrückung erfährt und sich auch nicht erhitzt, so dass insbesondere die Rückseiten von bereits auf der Vorderseite bedruckten Papierbahnen bedruckt werden können.

Zur Herstellung eines Druckzylinders nach der Erfindung kann man derart vorgehen, dass man die Oberfläche eines auf einer Drehbank montierten Stahlzylinders zunächst mit Trichloräthylen entfettet und dann eine dünne Schicht aus einem Bindemittel auf Polyester-Basis aufträgt, welches für eine gute Haftung der später aufzubringenden Elastomerschicht dient. Man lässt das Bindemittel bei Raumtemperatur 2-3 Stunden trocknen und trägt

10 9 8 18/1399

dann eine Kunststoffmasse auf Polyurethan-Basis in mehreren dünnen Lagen von ungefähr 0, 2 mm Dicke nacheinander auf, wobei man jede Lage vor Aufbringung der nächsten wenigstens teilweise härten lässt. Die Gesamtdicke des aufzubringenden Kunststoffes beträgt vorzugsweise 0,8 mm. Anschliessend unterzieht man die Druckzylinderoberfläche einer mechanischen Bearbeitung, um eine vollkommen glatte, zylindrische Umfangsfläche zu erzielen, wobei die Schichtdicke um etwa 2 mm verringert wird.

Man kann andererseits auch derart vorgehen, dass man die Kunststoffschicht in der beschriebenen Weise auf einem Stahlblech aufbringt, dann die Oberfläche mechanisch bearbeitet und das so verkleidete Stahlblech auf dem Wischzylinderumfang befestigt.

Für Zwecke nach der Erfindung geeignete Polyurethan-Kunststoffe sind handelsüblich. Man kann dazu beispielsweise den unter dem Handelsnamen Adiprene bekannten Kunststoff der Firma Dupont oder auch den unter dem Handelsnamen Vulkollan der Firma Bayer verwenden. Ebenso sind die Anwendungsvorschriften für derartige handelsübliche Kunststoffe bekannt. Hinsichtlich der Zusammensetzung und Anwendung bekannter Polyurethan-Kunststoffe wird beispielsweise auf das "Chemie-Lexikon" von Hermann Römpp, Franckh'sche Verlagshandlung Stuttgart, 5. Auflage,verwiesen, und zwar insbesondere auf die Stichworte "Elastomere", Seite 1352, "Polyurethan-Herstellungsverfahren", Seite 4018, sowie "Vulkollan", Seite 5515, wo auch weitere Literaturangaben zu finden sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens verwendet man für die unteren Kunststofflagen eine Kunststoffmasse, welche

0 ο

nach der Aushärtung eine Härte zwischen Shore D 80 und D 90 , vorzugsweise D 85 , hat und welcher ausserdem zur Verringerung der Nachgiebigkeit des Materials fein verteilter Russ oder verteiltes Kalziumkarboiiat mit einem Anteil zwischen 5 und 15 Gew. % beigemischt ist, während für die Decklage ein Kunstoff gleichen Typs verwendet wird, welcher jedoch nach der Aushärtung infolge; seiner arideren Komponenten.-ZusarnnrHuisetKung,

109 8 18/139 9

_BAD

insbesondere aufgrund seines geeignet gewählten Anteils an Weichmacher, eine Härte zwischen Shore D 40 und D 60 , insbesondere D 50 , aufweist. Hierbei wird die Dicke der unteren Kunststofflagen zu je ungefähr 0, 2 mm und die Dicke der Decklage mit etwas geringerer Härte zu ungefähr 0,4 mm gewählt, da bei der anschliessenden mechanischen Endbearbeitung von dieser Decklage eine Aussenschicht von ungefähr 0, 2 mm entfernt wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass auch die Decklage des fertigen Kunststoffzylinders etwa 0, 2 mm beträgt. Die Dicke der einzelnen Kunststofflagen kann jedoch auch zwischen 0, 15 mm und 0, 3 mm gewählt werden, wobei, wenn für die aus sere Decklage ein Kunststoff anderer Zusammensetzung gewählt wird, diese Decklage jeweils mit Rücksicht auf die ans chlies sende mechanische Bearbeitung um ungefähr 0, 2 mm stärker zu machen ist als die gewünschte endgültige Dicke dieser Lage.

Durch das Aufbringen der Kunststoffschicht in mehreren, verhältnismässig dünnen Lagen wird erreicht, dass nachteilige Effekterinfolge einer Schrumpfung des Kunststoffs beim. Aushärten praktisch ausgeschaltet werden. Aussefdem bietet die lagenweise Aufbringung des Kunststoffs die vorteilhafte Möglichkeit, für die Decklage einen Kunststoff anderer Zusammensetzung als für die unteren Lagen zu wählen.

10 9 8 1»/ 1 Γ; Π 9

Claims

PAT ENTANSPRUECHE:

Druckzylinder für eine St'ahlstichdruckmaschine mit einer Oberflächenschicht aus einem nicht metallischen Material, dadurch gekennzeichnet, dass diese Schicht aus einem Kunststoff besteht und eine Härte zwischen Shore D 20° und D 85° hat.
2. Druckzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff ein in der Wärme härtbarer Kunststoff ist.
3. Druckzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff ein Polyurethan ist.
4. Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke 0, 2 mm bis 1 mm beträgt, die gesamte Schicht aus einem Kunststoffmaterial einheitlicher Zusammensetzung gebildet ist und

ο 0

die Oberflächenhärte zwischen Shore D 50 und D 75 beträgt.
5. Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke 0,4 mm bis 1 mm beträgt, eine äussere Deckschicht mit einer Dicke von ungefähr 0, 2 mm eine Oberflächenhärte zwischen Shore D 40 und D 60 hat und die darunter liegende übrige Schicht eine Härte zwischen Shore D 80 bis D 90 hat, wobei die beiden Materialien unterschiedlicher Härte aus dem gleichen Kunststofftyp bestehen.
6. Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens dem unterhalb der Deckschicht liegenden Kunststoffmaterial Russ oder Kalziumkarbonat beigemischt ist.
7. Druckzylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Russoder Kalziumkarbonatanteil zwischen 5 und 15 Gew. % beträgt.

10 9 8 18/1 y. 9 9

/■f :■■ ■ . / ■■■■ - - ■■""■■ '■■" ■·■;■·■"
8. Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschicht auf einem Stahlzylinder aufgebracht ist.
9. Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschicht auf einem auf der Zylinderumfangsfläche befestigten Stahlblech aufgebracht ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Druckzylinders nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnjij;, dass dieser Kunststoff nach vorheriger Aufträgung und wenigstens teilweiser Trocknung einer dünnen Schicht eines Bindemittels auf einem Trägerkörper in mehreren Lagen aufgebracht wird, wobei man jede Kunststofflage vor Aufbringung der nächsten wenigstens teilweise härten lässt, und dass nach Härtung der letzten aufgebrachten Schicht die Umfangsfläche des Zylinders zur Erzielung einer vollkommen glatten und zylindrisehen Fläche mechanisch bearbeitet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass für die unteren Kunststofflagen einerseits und für die äussere Decklage andererseits unterschiedliche Kunst Stoffzusammensetzung en des gleichen Kunststofftyps derart verwendet werden, dass die unteren Kunststofflagen nach der Aus-

o ο

härtung eine Härte zwischen Shore D 80 und D 90 und die Decklage eine Härte zwischen Shore D 40 und D 60 haben, dass die Dicke der unteren Lagen zwischen 0, 15 mm und 0, 3 mm und die Dicke der Decklage so stark gewählt wird, dass nach der mechanischen Endbearbeitung der Oberfläche die Dicke dieser Decklage ebenfalls zwischen 0, 15 mm und 0,3 mm beträgt.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass man zunächst eine gesamte Schichtdicke von 0, 5 mm bis 1 mm herstellt und diese Dicke durch die anschliessende mechanische Endbearbeitung um etwa 0, 2 mm verringert wird.

109818/1399
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man als Bindemittel ein Material auf Polyester-Basis verwendet.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass man wenigstens dem die unteren Lagen unterhalb der Decklage bildenden Kunststoffmaterial vor der Aufbringung Russ oder Kalziumkarbonat beimischt.
15. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel und anschliessend die Kunststofflagen auf einem zuvor unter Verwendung eines Lösungsmittels entfetteten Stahlzylinder aufgebracht werden.
16. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel und anschliessend die Kunststofflagen auf einem zuvor entfetteten Stahlblech aufgebracht werden, welches danach auf der Umfangsfläche eines Zylinderkörpers befestigt wird.

109818/1399