DE2058315C3 - Gummipresseur für elektrostatischen Tiefdruck - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gummipresseur für elektrostatischen Tiefdruck mit einer gegen Erde isolierten leitenden Schicht in einem halbleitenden Mantel.

Mittels Gummipresseuren dieser Gattung wird eine zu bedruckende Bahn gegen einen die Druckfarbe in Vertiefungen enthaltenen Zylinder gedrückt und durch dessen elektrostatisches Feld eine Bewegung der Farbpartikeln auf die bedruckende Bahn zu bewirkt wird.

Derartige Gummipresseure bestehen entweder aus einem von der Lagerung elektrisch isolierten Mantel, der mit halbleitendem Gummi überzogen ist und dem, beispielsweise über einen Schleifring, eine hohe elektrische Spannung zugeführt wird oder aus einem Zylinder mit isoliertem Mantel, über dem wieder ein leitender Mantel, dem die Spannung zugeführt wird, angeordnet ist und der ebenfalls einen rohrartigen Überzug aus halbleitendem Gummi trägt.

Da die Oberfläche bekannter Gummipresseure dieser Gattung demzufolge grundsätzlich aus halbleitendem Material besteht, an welches von einer leitenden, rohrartigen Unterlage der gegen Erde isolierten Walze her eine hohe elektrische Spannung gegenüber Erde angelegt wird, baut sich um den Umfang des Gummipresseurs herum ein starkes elektrostatisches so Feld auf.

Da der Umfang des Gummipresseurs nach außen einmal durch Luft und zum anderen durch das in der Regel ebenfalls isolierende zu bedruckende Material gegen Erde isoliert ist, ist der Stromfluß trotz der hohen Spannung gering, und die Spannung sowie das elektrostatische Feld am gesamten Umfang sind hoch. Die hohe Spannung kann zu Entladungen in Form von Funken führen, die infolge der beim Tiefdruck entstehenden explosiven Lösemitteldämpfe äußerst gefährlich sind.

Ein Stützpresseur, der den Gummipresseur gegen den die Druckfarbe führenden Zylinder pressen soll, muß gegenüber dem Gummipresseur elektrisch isoliert sein.

Es sind weiter Gummipresseure bekannt (DL-PS fts 65 088), bei denen die Spannung einem in der Regel aus halbleitendem Gummi bestehenden Walzenmantel, der dem Walzenkörper gegenüber isoliert ist, von außen 315

zugeführt wird, beispielsweise durch eine isoliert gelagerte Kontaktwalze, die auf der dem Druckfarbe führenden Zylinder abgewandten Seite des Gummipresseurs am Walzenmantel anliegt.

Da das elektrostatische Feld naturgemäß seine größte Stärke im Bereich der höchsten Spannung hat und die höchste Spannung im Bereich der schmalen Berührungslinie zwischen Kontaktwalze und Gummipresseur auftritt, entsteht über den jeweils halben Umfang des Gummipresseurs bis zur Berührungsstelle mit dem zu bedruckenden Material ein erheblicher Spannungsabfall, der eine entsprechend höhere Kontaktwalzenspannung erfordert, demzufolge ist der Wirkungsgrad dieser Anordnung im Bereich zwischen Presseur und dem die Druckfarbe führenden Zylinder gering. An der langen Berührungslinie zwischen Kontaktwalze und Gummipresseur, die praktisch nicht funkensicher verkleidet werden kann, können Funken auftreten. Außerdem steht der gesamte Umfang des Gummipresseurs unter Spannung gegenüber Erde.

Es ist möglich, die Kontaktwalze zugleich als Stützpresseur zu benutzen. Aus Gründen der Erwärmung, Abnutzung und der elektrischen Isolation lassen sich jedoch nur niedrige bis mittlere Presseurdrücke erreichen. Da sowohl die Kontaktwalze als auch der Gummipresseur mit einem halbleitenden Gummiüberzug versehen sein müssen, erwärmen sich die Überzüge insbesondere bei hohen Drücken und Drehzahlen verhältnismäßig stark und nutzen sich entsprechend stark ab.

Gummipresseure dieser Gattung lassen sich aus den angeführten Gründen nur in Druckmaschinen verwenden, die besonders angepaßt sind. Es ist nicht möglich, normale Tiefdruckmaschine^ die übereinanderliegend einen Druckfarbe führenden Zylinder, das zu bedrukkende Material, eine gummiüberzogene Zwischenwalze (Presseur) und zu seiner zusätzlichen Belastung einen Stützpresseur mit Stahlmantel besitzen, an Stelle der üblichen Zwischenwalze mit einem Gummipresseur für elektrostatischen Tiefdruck zu versehen. Der geerdete Stützpresseur kann nicht zur Spannungszuführung verwendet werden und würde bei zentrischer Spannungszuführung zum Gummipresseur, beispielsweise durch einen Schleifring, die Ausbildung eines elektrostatischen Feldes zwischen dem Gummipresseur und dem von ihm durch das bedruckende Material isolierten farbführenden Zylinder infolge Ableitung der Spannung gegen Erde weitgehend verhindern. Würde man den geerdeten Stützpresseur mit Stahloberfläche durch eine mit halbleitendem Gummi überzogene oder oberflächenisolierte Presseurwalze ersetzen, dann würden die bereits geschilderten Nachteile auftreten, so daß die Leistung der Anordnung nicht befriedigen kann.

Andererseits können bereits gebaute, mit einem Gummipresseur als Zwischenwalze und einem Stützpresseur ausgestattete Tiefdruckmaschinen nicht ohne weiteres nachträglich unter Wegfall des Stützpresseurs nur mit einem Gummipresseur für elektrostatischen Tiefdruck ausgerüstet werden, da dies die vorhandene Lagerung sowohl hinsichtlich ihrer Dimensionierung als auch ihrer Gestaltung nicht gestaltet. Einmal müßte der Gummipresseur, inklusive seiner Achsschenkel, kräftiger als die übliche Zwischenwalze ausgebildet werden, und zum anderen gestattet die vorhandene Lagerung entsprechend der Funktion der Zwischenwalze Bewegungen in vertikaler Richtung.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Gummipresseure für elektrostatischen Tiefdruck ist, daß die Breite des

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elektrostatischen Feldes durch die Breite eines unter dem halbleitenden Gummimantel befindlichen leitenden Mantels bestimmt ist und somit konstruktiv festliegt. Häufig kommt es vor, daß unterschiedlich breite Bahnen ju bedrucken sind, dabei darf die Breite des elektrostatijchen Feldes die Bahnbreite nicht überschreiten. Aus diesem Grund müssen die Gummipresseure für elektrostatischen Tiefdruck der Bahnbreite angepaßt sein und bei Änderungen der Breite der zu bedi uckenden Bahn ausgetauscht werden. Der Austausch führt zu Zeitverlusten. Es müssen auch unterschiedliche Gummipresseure aui Lager gehalten werden, die in ausgebautem Zustand leicht Beschädigungen ausgesetzt sind.

Mit der Erfindung wird bezweckt, einen Gummipresjeur für elektrostatischen Tiefdruck zu schaffen, der tuch in bereits gebauten Druckmaschinen mit am Umfang geerdetem Stahlpresseur einsetzbar ist.

Dazu ist die Aufgabe zu lösen, den Gummipresseur so auszubilden, daß sich ein elektrostatisches Feld mit einem Maximum in der Nähe der Berührungsstelle des Gummipresseurs mit dem Druckfarbe führenden Zylinder, die beide voneinander durch das zu bedrukkende Material getrennt sind, ausbildet. Dies ist nur dadurch erreichbar, daß man im Bereich des gewünschten elektrostatischen Feldes die maximale Spannung zur Wirkung bringt.

Diese Aufgabe wird mit einem Gummipresseur für elektrostatischen Tiefdruck dadurch gelöst, daß die leitende Schicht aus einer Anzahl durch die Halbleiterschicht voneinander getrennter längsachsig zum Gummipresseur liegender, um den Umfang des Walzenkörpers herum gleichmäßig verteilter schmaler Leiter besteht, die mit Anschlüssen ausgestattet sind, mittels der sie über einen Kollektor einzeln oder gruppenweise an Spannung legbar sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Gummipresseur wird die Hochspannung über einen Kollektor jeweils nur den Leitern zugeführt, die dem die Druckfarbe führenden Zylinder unmittelbar benachbart sind, so daß sich das elektrostatische Feld nur an der gewünschten Stelle ausbilden kann. Da die einzelnen Leiter voneinander durch das halbleitende Material mit hohem Widerstand voneinander getrennt sind, fällt die Restspannung an nicht mehr mit Hochspannung versorgten Leitern rasch ab, und es tritt kein nennenswerter Leistungsverlust bei Verwendung eines geerdeten leitenden Stützpresseurs an der dem elektrostatischen Feld gegenüberliegenden Seite des Umfanges des Gummipresseurs auf.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Leiter abwechselnd die einem breiten zu bedruckenden Material und die einem schmalen zu bedruckenden Material entsprechende Länge besitzen und die Anschlüsse zur Spannungszuführung der Leitet gleicher Länge je einem Kollektor zugeführt sind. ss

Dadurch ist es möglich, mit einem Gummipresseur zwei unterschiedlich breite elektrostatische Felder zu erzeugen, je nachdem, ob man die Spannung den längeren oder den kürzeren Leitern zuführt.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand zweier ho Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen unter Verzicht auf für die Erfindung unwesentliche Einzelheiten

Fig.l einen Querschnitt durch eine Druckeinheit mit einem Gummipresseur für elektrostatischen Tiefdruck und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Gummipresseur für zwei unterschiedliche Breiten des zu bedruckenden Materials.

Fig.l zeigt einen Gummipresseur 1, durch den eine Bahn 2 gegen einen Formzylinder 3, der die Diuckfarbe führt, gedrückt wird. Der Gummipresseur 1 ist durch einen geerdeten Stützpresseur 4 aus Stahl belastet. Eine solche Anordnung, bei der an Stelle des Gummipresseurs für elektrostatischen Tiefdruck eine einfache gummiüberzogene Walze verwendet wird, ist als normale Druckeinheit von Rollenrotations-Tiefdruckmaschinen bekannt.

Der erfindungsgemäße und in Fig.l dargestellte Gummipresseur 1 für elektrostatischen Tiefdruck besteht aus einem Stahlzyünder 5, der mit einer Isolierschicht 6 zumindest auf seiner Umfangsfläche überzogen ist. Auf der Isolierschicht 6 ist eine Halbleiterschicht 7 angeordnet, dabei ist unter »Halbleiter« eine Schicht mit hohem spezifischem Widerstand, vorzugsweise aus durch Graphitbeimischung in geringem Maße leitfähig gemachtem Gummi, zu verstehen. In dieser Halbleiterschicht 7 sind längs des Gummipresseurs 1 verlaufende und voneinander durch die Halbleiterschicht 7 getrennte Leiter 8 in gleichmäßigem Abstand voneinander eingebettet. Ihre Enden oder mit ihnen verbundene besondere Anschlußdrähte sind seitlich aus der Halbleiterschicht 7 herausgeführt. Mit Hilfe eines als Spannungsübertrager fungierenden Kollektors kann den der Bahn 2 unmittelbar benachbarten Leitern 8 eine hohe elektrische Spannung zugeführt werden, durch die sich in der Nähe dieser Leiter ein starkes elektrostatisches Feld ausbildet. Die einander benachbarten Leiter 8 in Richtung auf die Stahlpresseurwalze 4 zu, die über den Kollektor nicht mehr unter Spannung stehen, können als durch eine Reihenschaltung hochohmiger Widerstände aus dem Material der Halbleiterschicht 7 miteinander verbunden betrachtet werden, so daß ein nennenswerter Stromfluß in Richtung auf den geerdeten Stützpresseur 4 aus Stahl ebensowenig auftreten kann wie eine gefährliche oder auch nur merkbare Spannung auf der Oberfläche der Halbleiterschicht 7 in einigem Abstand vom letzten durch den Kollektor mit Spannung versorgten Leiter 8.

Je nach den vorliegenden Bedingungen kann man sogar die in einigem Abstand von den spannungsführenden Leitern 8 befindlichen, nicht spannungsführenden Leiter über einen nicht dargestellten Kollektor auf Erdpotential legen, so daß die Spannung und damit das elektrostatische Feld ganz eng begrenzt nur dort auftreten können, wo sie benötigt werden und schon von der Konstruktion der Maschine her ein genügender Schutz vor Überschlägen gewährleistet ist.

Fig.2 zeigt einen Längsschnitt durch eine andere Ausfünrungsform eines Gummipresseurs für elektrostatischen Tiefdruck. Auch hier ist auf den Umfang eines Stahlzylinders 10 eine Isolierschicht 11 aufgebracht, auf der sich wieder eine Halbleiterschicht 12 befindet. In der Halbleiterschicht 12 sind in gleichmäßigem Abstand voneinander abwechselnd um den Umfang herum eine Anzahl langer Leiter 13 und kurzer Leiter 14 angeordnet.

Die Länge der langen Leiter 13 und damit die Länge des von ihnen erzeugten elektrostatischen Feldes entspricht der maximal verarbeitbaren Bahnbreite, die Länge der kurzen Leiter 14 entspricht einer beliebigen verminderten und häufiger zu bedruckenden Bahnbreite.

Jeder lange Leiter 13 besitzt einen Anschluß, der isoliert nach rechts aus dem Gummipresseur herausgeführt und über einen nicht dargestellten kollektorarti-

gen Verteiler an Spannung legbar ist, die kurzen Leiter 14 sind sinngemäß über Anschlüsse 16, die nach links herausgeführt sind, an Spannung anschließbar. ]e nach der Breite der zu bedruckenden Bahn kann man durch Anschluß der Spannung an den rechten Kollektor ein breites und an den linken Kollektor ein schmales elektrostatisches Feld erzeugen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche: 20

1. Gummipresseur für elektrostatischen Tiefdruck rnit einer gegen Erde isolierten leitenden Schicht in einem halbleitenden Mantel, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Schicht aus einer Anzahl durch die Halbleiterschicht (7; 12) voneinander getrennter, längsachsig zum Gummipresseur (1) liegender, um den Umfang des Walzenkörpers ι ο herum gleichmäßig verteilter schmaler Leiter (8; 13; 14) besteht, die mit Anschlüssen (15; 16) ausgestattet sind, mittels der sie über einen Kollektor einzeln oder gruppenweise an Spannung legbar sind.

2. Gummipresseur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (13; 14) abwechselnd die einem breiten zu bedruckenden Material und die einem schmalen zu bedruckenden Material entsprechende Länge besitzen und die Anschlüsse (15; 16) zur Spannungszuführung der Leiter gleicher Länge (13; 14) je einem Kollektor zugeführt sind.