DE2310987A1

DE2310987A1 - Druckzylinder

Info

Publication number: DE2310987A1
Application number: DE19732310987
Authority: DE
Inventors: Albert Blicher Christoffersen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-03-06
Filing date: 1973-03-06
Publication date: 1973-09-13
Also published as: IT981123B; DK127277C; GB1414227A; DK127277B; US3858287A

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · MPL·. INC. W. ΕΙΊ^Ε - DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATK NTANWlLTK D-8000 MÖNCHEN 81 ■ ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) »11087

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HOFFMA

Albert Blicher Christoffersen, Rtfdovre/Dänemark

Druckzylinder

Die Erfindung bezieht sich auf einen für Druckmaschinen, insbesondere Plexodruckmaschinen und indirekte Tiefdruckmaschinen, bestimmten Druckzylinder mit einem klischeetragenden, auf einer kreisrunden Welle montierten Mantel.

Aus der französischen Patentschrift Nr. 589«0H ist eine hauptsächlich hohlzylindrische Muffe bekannt, die einer Treibwelle von viereckigem Querschnitt aufgesetzt werden kann. Die Muffe kann mit Hilfe von zwei oder vier an jedem

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Ende der Muffe angebrachten Schrauben auf der Welle festgespannt und zentriert werden. Die Verwendung einer solchen geraden Anzahl von Schrauben hat zur Folge, daß ein genaues Zentrieren der Muffe auf der Welle sehr schwierig ist. Ferner ist die Muffe mit einem sehr kleinen Spiel auf der Welle angebracht, was bewirkt, daß die Welle beim Drehen, besonders bei hohen Drehzahlen, infolge ihrer Durchbiegung die innere Fläche der Muffe berühren wird, wodurch die Durchbiegung der Welle auf die Muffe übertragen wird.

Außerdem sind Druckzylinder bekannt, die aus einem auf einer Stahlwelle angebrachten Stahlmantel bestehen. Nachteilig an diesen Stahlmänteln ist, daß sie verhältnismäßig schwer sind, so daß im allgemeinen zwei Mann nötig sind, um den Stahlmantel zu handhaben und vom Lager zur Druckmaschine zu transportieren. Wenn die zylindrische Oberfläche des Stahlmantels ungenau ist und eine Abweichung von dem richtigen Maß von etwa 0,04 bis 0,05 mm Im Durchmesser aufweist, muß der Druckzylinder zum Richten in eine Maschinenwerkstatt geschickt werden. Eine solche Ungenauigkeit kann entstehen, wenn der Welle des Druckzylinders beim Transport ein kleiner Stoß oder Schlag versetzt wird, was sich in der Praxis schwierig vermeiden läßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckzylinder der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der ein schnelles und genaues Zentrieren der zylindrischen Manteloberfläche In bezug auf die Welle ermöglicht und der selbst bei verhältnismäßig hoher Umfangsgeschwindigkeit des Druckzylinders einen scharfen Abdruck von hoher Qualität herstellen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Mantel auf an sich bekannte Art und Weise an jedem Ende mit einem Einstellmechanismus versehen ist, der mit der Welle in Eingriff ist, und daß der Mantel mit einem solchen Spiel auf der Welle montiert ist, daß die Welle beim Drehen nicht mit der Inneren Fläche des Mantels in Berührung steht.

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Durch diese Ausbildung des Mantels wird erreicht, daß der Druckzylinder bei infolge einer schiefen Anordnung der Welle nicht vollkommen genau darauf zentriertem Mantel, d.h. mit einer Ungenauigkeit von weniger als ca. 0,02 mm im Durchmesser, nicht zum Richten in eine Werkstatt geschickt zu werden braucht. Der Klischeemonteur kann statt dessen vor dem Einsetzen des Druckzylinders in die Druckmaschine mit Hilfe des Einstellmechanismus an jedem Ende des Mantels denselben leicht im Verhältnis zur Welle einstellen, so daß die Mittellinien des Mantels und der Welle zusammenfallen. Da der Mantel mit einem passenden Spiel auf der Welle montiert ist, wird die Welle beim Drehen trotz ihrer Durchbiegung nicht die Innenfläche des Mantels berühren, wodurch eine übertragung der Wellendurchbiegung auf den umgebenden Mantel verhindert wird. Der zentrierte Mantel wird sich daher nicht infolge einer Durchbiegung der Welle werfen. Mit einem solchen klischeetragenden Mantel ist es möglich, Umfangsgeschwindigkeiten bis zu ca. 200 m/min ohne Verringerung der Qualität des Abdruckes zu verwenden. Der Druckzylinder ermöglicht somit Abdrucke von hoher Qualität selbst bei sehr hohen Umfangsgeschwindigkeiten gegenüber den früher verwendeten, was eine wesentliche Produktionserhöhung bewirkt.

Der Druckzylinder gemäß der Erfindung kann so ausgebildet sein, daß jeder Einstellmechanismus aus einer Anzahl Stellschrauben besteht, die in einer Ebene senkrecht zur Achse des Mantels liegen und verstellbar in Gewindelöcher eingeschraubt sind, die sich radial durch den Mantel erstrecken und am Umfang der Welle um 120 gegeneinander versetzt sind, wenn eine ungerade Anzahl von drei Stellschrauben verwendet wird. Hierdurch wird ein billiger und einfacher Nachstellmechanismus erreicht, der, besonders wenn drei Stellschrauben benutzt werden, schnell die äußere Zylinderfläche des Mantels im Verhältnis zur Welle einstellen kann, so daß die Welle genau in dem Mantel zentriert ist.

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Ferner kann der Druckzylinder gemäß der Erfindung so ausgebildet sein, daß der Mantel aus einem inneren Zylinderrohr aus Metall und einem äußeren Zylinderrohr aus Kunststoff besteht. Bei einem derart aufgebauten Mantel· wird das innere Zylinderrohr aus Metall bewirken, daß der Mantel eine angemessene Festigkeit und Starrheit bekommt und auf zweckmäßige Weise mit Gewindelöchern für die Stellschrauben ausgebildet werden kann. Das äußere Zylinderrohr aus Kunststoff bewirkt, daß das gesamte Gewicht des Mantels reduziert wird und zugleich das äußere Zylinderrohr infolge des Kunststoffes schwingungsdämpfend ist.

Außerdem kann der Druckzylinder gemäß der Erfindung so aufgebaut sein, daß das innere Zylinderrohr aus Stahl ist. Hierdurch wird ein Mantel von großer Starrheit erreicht, so daß der Druckzylinder verhältnismäßig lang sein kann.

Der Druckzylinder gemäß der Erfindung kann ferner so beschaffen sein, daß das innere Zylinderrohr aus Aluminium ist. Hierdurch wird erreicht, daß die gesamte Masse des Druckzylinders vermindert wird,sowie daß das innere Zylinderrohr in wesentlich höherem Grad als ein Zylinderrohr aus Stahl Schwingungen dämpft, die von unerwünschten Vibrationen zwischen dem Klischee und der zu bedruckenden Materialbahn herrühren. Ferner wird das innere Zylinderrohr und damit der Mantel die genügende Starrheit haben, wenn es sich um kurze Druckzylinder handelt.

Schließlich kann der Druckzylinder gemäß der Erfindung so ausgebildet sein, daß das äußere Zylinderrohr aus Polyurethanschaum oder einem ähnlichen Schaumstoff besteht. Dadurch wird ein äußeres Zylinderrohr mit besonders hoher Nachgiebigkeit gegenüber Schwingungen erreicht, so daß unerwünschte Vibrationen zwischen Klischee und Materialbahn von dem Material des Zylinderrohres erheblich gedämpft werden. Ferner erreicht man eine

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bedeutende Verminderung der Masse des äußeren Zylinderrohres und damit des Mantels, was die Durchbiegung des Mantels vermindert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erklärt. Es zeigt

Pig. 1 eine Seitenansicht eines auf einer Welle angebrachten Druckzylinders,

Pig. 2 in größerem Maßstab einen teilweisen senkrechten Schnitt durch das linke Ende des Druckzylinders in Pig. I, und

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch die Linie ΙΪΙ-ΙΙΙ in Fig. 2.

Der in Pig. 1 gezeigte Druckzylinder hat einen Mantel 2, der, wie in Fig. 2 dargestellt, innen aus einem inneren Zylinderrohr 3 und über diesem aus einem äußeren Zylinderrohr 4 besteht. Der Mantel 2 ist mit einem passenden Spiel auf einer Welle 5 montiert. Die Enden der Welle 5 sind mit je einer Bohrung 6 versehen, in die ein Wellenzapfen 7 eingepreßt ist. Während Gebrauch des Druckzylinders werden die Wellenzapfen 7 in Lagern in der Druckmaschine unterstützt.

Außen an dem äußeren Zylinderrohr 4 ist ein nicht gezeigtes Klischee befestigt.

Der Mantel 2 ist an jedem Ende mit einem Einstellmechanisraus versehen, z.B. in Form einer ungeraden Anzahl von Befestigungsgliedern, wie Stellschrauben 8, 9 und 10, die mit der Welle 5 im Eingriff sind. Die Stellschrauben 8, 9 und 10 liegen vorzugsweise in einer Ebene senkrecht zur Achse des Mantels 2 und sind stellbar in GewindeIb*eher 11, 12 und 13 eingeschraubt. Diese Gewindelöcher 11, 12 und 13 erstrecken sich radial duroh

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das innere Zylinderrohr 3 und eine Nylonbuchse 14, die auf jedes Ende des Zylinderrohres 3 hineingepreßt ist. Anstatt daß die Gewindelöcher 11, 12 und 13 sich durch die Nylonbuchse 14 erstrecken, können diese Löcher sich auch sowohl durch das äußere Zylinderrohr-4 als das innere Zylinderrohr 3 erstrecken.

Die Nylonbuchse 14 dient zur Verlängerung des sich durch das innere Zylinderrohr 3 erstreckenden Teils von jedem Gewindeloch 11, 12 und 13, so daß diese Gewindelöcher eine passende Materialdicke bekommen, in welche die Stellschrauben 8, 9 und 10 sicher eingreifen können.

Es kann eine passende Anzahl von Stellschrauben verwendet werden. In dem Fall, wo drei Stellschrauben 8, 9 und 10 verwendet werden, sind diese am Umfang der Welle 5 um 120° gegeneinander versetzt, wie in Fig. 3 gezeigt. Eben durch die Verwendung von drei Stellschrauben wird ein billiger und einfacher Einstellmechanisraus erreicht, der durch passende Ein- oder Herauadrehung in den Gewinde löchern 11, 12 und 13 ermöglicht, daß der Mantel 2 so auf der Welle 5 festgespannt und im Verhältnis zur Welle 5 eingestellt werden kann, dafl die Welle 5 im Verhältnis zur äußeren Zylinderfläche des äußeren Zylinderrohres 4 genau zentriert ist. Eben durch die Verwendung von drei Stellschrauben 8, 9 und 10 wird ferner erreicht, daß der Mantel 2 nach Festziehen der Stellschrauben nicht gegenüber der Welle 5 wackeln oder kippen kann.

Das innere Zylinderrohr 3 kann aus Stahl hergestellt sein. Hierdurch wird ein Mantel 2 erreicht, der große Starrheit aufweist, was vorteilhaft ist, wenn der Druckzylinder verhältnismäßig lang 1st.

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Das innere Zylinderrohr 3 kann auch aus einem anderen Metall, z.B. Aluminium, hergestellt sein. Hierdurch wird eine Verminderung von der gesamten Masse des Druckzylinders erreicht, und außerdem wird das innere Zylinderrohr 3 in wesentlich höherem Grad als ein Zylinderrohr aus Stahl Schwingungen dämpfen, die von unerwünschten Vibrationen zwischen dem Klischee und der zu bedruckenden Materialbahn herrühren. Ferner wird das innere Zylinderrohr 3 und damit der Mantel 2 die genügende Starrheit haben, wenn es sich um kurze Druckzylinder handelt.

Das äußere Zylinderrohr 4 kann aus Polyurethanschaum oder einem ähnlichen Schaumstoff hergestellt sein. Hierdurch wird ein äußeres Zylinderrohr 4 mit besonders hoher Nachgiebigkeit gegenüber Schwingungen erreicht, so daß unerwünschte Vibrationen zwischen Klischee und Materialbahn von dem Material des Zylinderrohres 4 erheblich gedämpft werden, so daß ein sauberer Abdruck von hoher Qualität erreicht wird, selbst wenn der Druckzylinder mit hohen Umfangsgeschwindigkeiten, z.B. 200 m/min, rotiert.

Wenn der Druckzylinder rotiert, wird die Welle 5 aus z.B. Stahl eine gewisse Durchbiegung aufweisen, die an der Mitte der Welle 5 zwischen den unterstützenden Lagern der Druckmaschine am größten ist. Die Durchbiegung wird mit erhöhter Umfangsgeschwindigkeit der Welle 5 zunehmen. Die Durchbiegung der Welle 5 wird sich Jedoch nicht auf das innere Zylinderrohr 3 fortpflanzen, weil einmal der Einstellmechanismus in Form der Stellschrauben 11, 12 und 13 an jedem Ende des Mantels 2 nahe den Wellenzapfen 7 angebracht ist, welche von den Lagern der Druckmaschine getragen werden und daher keine Durchbiegung haben. Zum anderen wird die Durchbiegung der Welle 5 z.B. an der Mitte nicht zur Folge haben, daß die Welle 5 gegen die innere Fläche des inneren Zylinderrohres 3 stößt, weil die Welle 5 mit Hilfe der Stellschrauben 11, 12 und I3 mit einem passenden Spiel gegenüber dem inneren Zylinderrohr 3 angebracht ist.

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Die in der Zeichnimg dargestellte Ausführungsform des Druckzylinders mit Einstellmechanismus an jedem Ende des Mantels 2 und mit einem äußeren Zylinderrohr aus Polyurethanschaum hat in der Praxis überraschend gute Resultate gezeitigt in Form von genauen und scharfen Abdrucken ohne Verwischen von Farbe auf der Materialbahn. Bei Verwendung eines bekannten Druckzylinders aus Stahl, der auf seiner Stahlwelle genau zentriert war, war es bei einem Versuch nicht möglich, den Druckzylinder mit einer größeren Umfangsgeschwindigkeit als 50 m/min zu drehen, wenn ein Abdruck von hoher Qualität gewahrt sein sollte. Unter Verwendung eines gleichen Klischees (eines Gummiklischees) war es mit Hilfe des Druckzylinders gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, Umfangsgeschwindigkeiten bis zu ca. 200 m⁷min anzuwenden, ohne daß die Qualität des Abdruckes sich verringerte. Der Druckzylinder gemäß der Erfindung ermöglicht somit Abdrucke von hoher Qualität bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten, was eine beträchtliche Produktionserhöhung bewirkt.

Der Mantel 2, der aus einem inneren Zylinderrohr 3 und einem äußeren Zylinderrohr 4 besteht, ist verhältnismäßig billig herzustellen, so daß es oft ein Vorteil sein wird, ein Klischee permanent auf dem äußeren Zylinderrohr 4 festzumachen, so daß der Mantel 2 ausschließlich benutzt wird, wenn eine Materialbahn mit dem betreffenden Klischee bedruckt werden soll. Hierdurch wird das Zurichten des Klischees auf dem Mantel 2, wenn das Klischee in einer Druckmaschine verwendet werden soll, vermieden.

Falls mehrere Druckmaschinen an die gleiche Welle 5 angepaßt sind, braucht die Welle 5 nicht zusammen mit dem Mantel 2 mit aufgesetztem Klischee gelagert zu werden, wenn das Klischee nicht gebraucht wird, sondern der Mantel 2 kann durch Verstellung der Stellschrauben 8, 9 und 10 leicht von der Welle 5 getrennt werden, so daß man lose Mantel 2 für die genannten angepaßten Druckmaschinen verwenden kann.

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Ein wesentlicher Vorteil an dem Druckzylinder gemäß der Erfindung ist es, daß der Klischeemonteur, bevor der Druckzylinder in der Druckmaschine angebracht wird, leicht die erforderliche Einstellung oder Justierung der Welle 5 im Verhältnis zu der Zylinderfläche des Mantels 2 durchführen kann, ohne daß der Druckzylinder zum Richten in die Werkstatt muß.

Das äußere Zylinderrohr 4 und das innere Zylinderrohr 3 werden zweckmäßig in einer zylindrischen Stahlform mit einem Bodenstück hergestellt, welches ein zentrales Loch zur Aufnahme und Zentrierung des einen Endes des inneren Zylinderrohrs hat, und welche Stahlform einen oberen abnehmbaren Stirnflansch mit einem entsprechenden zentralen Loch zur Aufnahme und Zentrierung des oberen Endes des Zylinderrohres 3 hat, wobei angenommen wird, daß das Zylinderrohr 3 sich im wesentlichen in einer senkrechten Lage befindet. Die zylindrische Stahlform hat eine innere zylindrische Fläche, die dem Außendurchmesser des Zylinderrohrs 4 entspricht, und die poliert ist. Das äußere Zylinderrohr 4 wird aus einem flüssigen Gemisch von Polyurethan und einem Treibmittel hergestellt, welches Gemisch in die zylindrische Stahlform gegossen wird, wonach das Aufschäumen stattfindet.

Während des Aufschäumens wird die Stahlform sowohl gedreht als auch gekippt. Da bei dieser Herstellungsart die Enden des inneren Zylinderrohrs 3 in je ein Loch im unteren Bodenstück und oberen Stirnflansch der Stahlform aufgenommen werden, wird das äußere Zylinderrohr 4 nicht ganz bis zu den Stirnflächen des inneren Zylinderrohrs 3 reichen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. In einem solchen Fall wird es zweckmäßig sein, die oben beschriebene Nylonbuchse 14 zu verwenden .

Der Druckzylinder gemäß der Erfindung kann in Druckmaschinen, insbesondere Flexodruckmaschinen und indirekten Tiefdruckmaschinen verwendet werden.

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Für den Fall, daß das äußere Zylinderrohr des Mantels 2 aus Polyurethanschaum wäre, kann die äußere Oberfläche des äußeren Zylinderrphrs 4 laut der Erfindung mit einer Schicht aus Metall versehen werden, wie z.B. Kupfer, Zink, Magnesium, oder Aluminium. Wenn man z.B. das äußere Zylinderrohr 4 aus Polyurethanschaum mit einer Kupferschicht belegt, wird man imstande sein, einen Tiefdruckzylinder gemäß dem normalen Herstellungsprozeß anzufertigen, indem man das Bild oder den Text, der gedruckt werden soll, in die Kupferschicht entweder gravieren oder ätzen kann. Ein so hergestellter Mantel eignet sich nicht nur als Flexodruckzylinder oder indirekten Tiefdruckzylinder, sondern auch als Tiefdruckzylinder. Dadurch, daß man wie erwähnt direkt in die Metallschicht graviert oder ätzt, spart man ganz die Verwendung bekannter Gummiklischees. Die Metallschicht hat außerdem eine absteifende Wirkung auf den Mantel 2.

Für den Fall, daß das äußere Zylinderrohr 4 des Mantels 2 aus Polyurethanschaum hergestellt ist, kann die äußere Oberfläche les äußeren Zylinderrohrs 4 ferner mit einer Schicht aus lichtempfindlichem Material versehen werden, besonders ein Polymer, in dem die Molekülstruktur gegenüber ultraviolettem Licht beeinflußbar gemacht worden ist. Hierdurch ist es möglich, einen Druckzylinder für Flexodruck auf eine billigere und bessere Weise als bisher herzustellen, da das Klischee aus einem lichtempfindlichen Material ausgemacht ist, so daß man die Verwendung eines separaten Gummiklischees vermeiden kann. Das aus lichtempfindlichem Material, besonders Polymer, gebildete Klischee hat ferner im Verhältnis zu Gummiklischees den Vorteil, daß es sehr strapazierfähig ist, so daß die Haltbarkeit des Klischees erhöht wird.

Die Verwendung der bekannten Gummiklischees hat den Nachteil, daß ihre Herstellung sowohl kostspielig als schwerfällig ist, da man erst ein Metallklischee aus z.B. Zink oder Magnesium

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herstellen muß und danach aufgrund von diesem eine Matrize gießen und endlich soll mittels der Matrize ein Gummiklischee gegossen werden. Dies muß in d?n meisten Fällen auf der Rückseite geschliffen werden, um eine ausreichend genaue Dicke zu erreichen.

Die Dicke der Oberflächenschicht aus Metall oder lichtempfindlichem Material kann abhängig von der vorliegenden Druckaufgabe variieren.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigte Ausführungsform begrenzt, sondern kann auf viele Art und Weise im Rahmen der nachstehenden Patentansprüche geändert werden.

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Claims

Patentansprüche

ί l.J Für Druckmaschinen, insbesondere Flexodruck-

maschinen und indirekte Tiefdruckmaschinen, bestimmter Druckzylinder mit einem klischeetragenden, auf einer kreisrunden Welle montierten Mantel, dadurch gekennzeichnet , daß der Mantel (2) auf an sich bekannte Art und Weise an jedem Ende mit einem Einstellmechanismus (8, 9* 10) versehen ist, der mit der Welle (5) im Eingriff ist, und daß der Mantel (2) mit einem solchen Spiel auf der Welle (5) montiert ist, daß die Welle (5) beim Drehen nicht mit der inneren Fläche des Mantels (2) in Berührung steht.
2. Druckzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Einstellmechanismus aus einer Anzahl Stellschrauben (8, 9> 10) besteht, die in einer Ebene senkrecht zur Achse des Mantels (2) liegen und verstellbar In Gewindelöcher (11, 12, 13) eingeschraubt sind, die sich radial durch den Mantel (2) erstrecken und am Umfang der Welle (5) um 120° gegeneinander versetzt sind, wenn eine ungerade Anzahl von drei Stellschrauben (8, 9* 10) verwendet wird.
3· Druckzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet , daß der Mantel (2) aus einem inneren Zylinderrohr (3) aus Metall und darüber einem äußeren Zylinderrohr (4) aus Kunststoff besteht.
4. Druckzylinder nach Anspruch J>_} dadurch gekennzeichnet , daß das innere Zylinderrohr (3) aus Stahl ist.
5. Druckzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das innere Zylinderrohr (3) aus Aluminium ist.

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6. Druckzylinder nach Anspruch 3, 4 oder 5> dadurch gekennzeichnet , daß das äußere Zylinderrohr (4) aus Polyurethanschaum oder einem ähnlichen Schaumstoff besteht.
7. Druckzylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die äußere Oberfläche des äußeren Zylinderrohres (4) mit einer Schicht aus Metall, wie Kupfer, Zink, Magnesium oder Aluminium,versehen ist.
8. Druckzylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die äußere Oberfläche des äußeren Zylinderrohres (4) mit einer Schicht aus lichtempfindlichem Material, besonders einem Polymer, versehen ist, worin die MolekUlstruktur durch ultraviolettes Licht beeinflußbar ist,

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