DE2704527B2 - Farbabgebende Druckwalze - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine farbabgebende Druckwalze gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches, wie sie as der DE-PS 8 16 104 bzw. der US-PS 38 12 782 bekannt ist.

Die bekannten Druckwalzen bestehen im wesentlichen aus zwei konzentrischer, Hohliylindern. wobei der innere Hohlzylinder als Behälter Tür die Druckfarbe vorgesehen ist, die bei Rotation der Druckwalze durch Kapillaren der Zylinderwände hindurch auf die Außenseite des äußeren Hohlzylinders gelangt. Die beiden Hohlzylinder sind an ihren Stirnseiten durch Flansche miteinander verbunden, welche jeweils einen Lagerzapfen zur Lagerung der Walze in einem Walzcnbehälter tragen. Der Durchmesser der Flansche entspricht dem Außendurchmesser des äußeren Hohlzylinders, so daß die Flansche bündig mit der Walzenoberfläche sind. Bei der Einfärbung der Wal/.cnoberfläche kann es vorkommen, daß auch die Zylinderflächerv der Flansche mil Druckfarbe benetzt werden. Da sich ferner die relativ starken Flansche im Gegensatz zu den relativ leicht verformbaren Hohlzylindern beim Druckvorgang nicht verformen, muß dafür gesorgt werden, daß die mil Druckfarbe benetzten Flansche mit dem Druckcizeugnis nicht in Berührung gelangen, was zu unerwünschten Streifen führen würde. Hierzu könnten beispielsweise die Flansche auf Siützschicnen abgestützt werden, was jedoch den Nachteil halte, daß sich die Andruckkraft der Walze nicht mehr variieren ließe.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgemäß darin, eine Druckwalze der eingangs genannten Art zu schaffen, welche ohne Beeinträchtigung des gewünschten Druckergebnisses eine Variation der Andruckkraft gestaltet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruches gelöst.

Die erfindungsgemäße Druckwalze besitzt über ihre gesamte Länge im wesentlichen gleiche Verformungseigenschaften, so daß auch bei Variation der Andruckkraft eine unerwünschte StreifenNIclung mit Sicherheil vermieden wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine isometrische Darstellung einer Druckvorrichtung, bei der, ausgehend von einer Druckplatte als Schrift- oder Bildträger, die Beschriftung durch Überrollen mit einer Walze, insbesondere einer Farbwalze vorgenommen wird,
Fig. 2 eine Ansicht gemäß der Linie 2-2 in Fig. 1,

F i g. 3 einen Schnitt gemäß Linie 3-3 in F i g. 2,

Fig.4 in einer ausschnittsweisen Darstellung die Druckplatte und den diese aufnehmenden Träger der Vorrichtung gemäß Fig. 1, der eine langgestreckte ι⁵ Führungsschiene und dieser zugeordnet eine Umgrenzung für die Druckplatte aufweist,

Fig.5 eine Teildarstellung, in der ein zu beschriftendes Blatt auf der Druckplatte aufliegt und darüberliegend die Druckwalze vorgesehen ist, durch die die 2n erhabenen Schriftzeichen der Druckplatte auf das Blatt aüigCuruCiCt werucn,

F i g. 6 eine Teildarstellung, die. teils in Seitenansicht, teils im Schnitt gemäß Linie 6-6 die Darstellung gemäß F i g. 5 zeigt,

■?> Fig.7 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Druckwalze, die vorzugsweise bei der Druckvorrichtung gemäß Fig. 1 bis 6 Verwendung findet,

Fig.8 eine endseitige Ansicht der Druckwalze J< > gemäß F i g. 7, wobei auf deren offenporigen Grundkörper endseitig ein Ring aus farbundurchlässigem Material aufgeschrumpft ist.

F i g. 9 einen Schnitt gemäß der Linie 9-9 in F i g. 7,

Fig. 10 einen der Fig.9 entsprechenden Schnitt Ji durch eine abgewandelte Ausführungsform einer Druckwalze gemäß F i g. 9.

Fig. 11 eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung einer Druckwalze gemäß der Erfindung in abgewandelter Ausführungsform,

•in Fig. 12 eine der Fig.8 entsprechende Darstellung, wobei der Ring aus farbundurchlässigem Material auf den offenporigen Grundkörper aufgeklebt ist,

Fig. 13 eine der Fig. 12 entsprechende Darstellung, wobei der Ring aus farbundurchlässigem Material r. gegenüber dem offenporigen Grundkörper formschlüssig, insbesondere durch Zapfen oder cj^^ieichen fixiert ist.

Fig. 14 in schematisierter Darstellung die Herstellung der zylindrischen Außenfläche der Druckwalze, bei Vi der diese auf einer Welle getragen und zwischen Spitzen geschliffen wird, und

Fig. 15 eine schcmatischc Darstellung des spitzcnlosen Schlcifcns der Druckwalze.

In F i g. 1 ist eine Vorrichtung 20 zum Bedrucken von

Vi Blattmaterial unter Verwendung einer Druckplatte gezeigt. Die Vorrichtung 20 umfaßt eine Grundplatte 21 und auf dieser einen Träger 22 für eine Druckplatte 23, wie beispielsweise eine Kreditkarte. Die Druckplatte 23 ist mit erhabenen Schriftzeichen, wie Buchstaben 24

Mi versehen, wie dies die F i g. 4 und 5 zeigen.

Der Träger 22 weist eine langgestreckte Schiene 25

auf, die starr und nicht verformbar ist, so daß ihre Oberfläche eine fixierte Horizontallage beibehält. Die Schiene 25 (F i g. 4) weist eine Anschlagkante 26 für eine

(I^1-. Kante 27 der Druckplatte 23 auf.

Die Vorrichtung 20 umfaßt eine Farbwalze 29, die eine zylindrische Außenfläche 31 aufweist und mit einem Auftragsteil 32 versehen ist, der sich als

röhrenförmige, porös versinterte Partikelmasse darstellt, deren Partikel zu einem einheitlich maschenartigen, offenporigen Gebilde 30 verbunden sind. Die Poren sind in F i g. 9 durch Pünktchen 33 dargestellt. Die Poren 33 sind untereinander verbunden und bilden fortlaufen- ί de Farbdurchlässe zwischen der zylindrischen Außenfläche des Auftragsteiles 32 und einer zylindrischen Innenfläche 34 der Farbwalze. Diese weist neben dem Auftragsteil 32 einen farbundurchlässigen Teil auf, der durch eine farbundurchlässige Büchse 35 gebildet ist, die iu auf dem Gebilde 30 angeordnet ist und wenigstens einen Teil von deren zylindrischer Außenfläche 31 bildet.

Die aus dem Gebilde 30 und der Büchse 35 bestehende Farbwalze 29 weist über ihre gesamte axiale Länge 36 (Fig.9) eine im wesentlichen einheitliche π Verformungscharakteristik auf. Diese wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Büchse 35 auf einem im Durchmesser reduzierten Endbereich 40 des Gebildes 30 angeordnet ist und ihrerseits hinsichtlich Härte und Elastizität im wesentlichen gleiche physikalische Werte >it wie das Gebilde 30 aufweist. Hierauf beruht es, daß bei Aufbringen einer Kraft irgendwo entlang der Außenseite 31 der Farbwalze 29 diese über ihre ganze Länge im wesentlichen gleiche Verformbarkeit aufweist, unabhängig davon, ob die Kraft gegen die Büchse 35 oder :> den Auftragsteil 32 wirkt.

Die Vorrichtung 20 gemäß Fig. I weist eine Trageinrichtung 42 für die Farbwalze 29 auf. und es ist die Farbwalze 29 über diese Trageinrichtung 42. wie durch den Doppelpfeil 43 angedeutet, geradlinig hin- to und herbewegbar geführt, wobei die Farbwalze 29 im Bereich ihres Auftragteiles 32 auf das Blattmaterial S, an den Stellen abscheidet, an denen, entsprechend den Erhabenheiten der Buchstaben 24. durch das Blattmaterial St ein Gegendruck ausgeübt wird. Während der r> Auftragsteil 32 über die Buchstaben 24 abwälzt, läuft die Büchse 35 als nicht farbabgebendcr Teil auf der Schiene 25 ab, wobei das Blattmaterial S] auch /wischen Schiene 25 und Büchse 35 liegt, so daß es nicht runzeln kann und farbfrei zwischen der Schiene 25 und der Büchse 35 in gehalten ist. Dementsprechend ergibt sich ein schmierungsfreies Schriftbild auf dem Blattmaterial 5|.

Insbesondere aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Trägereinrichtung 42 für die Farbwalze 29 einen Tragbalken 45 aufweist, der mit der Grundplatte 21 über r, endseitig einander gegenüberliegend vorgesehene Tragglieder 46 verbunden ist, und zwar derart, daß er freitragend über die Platte 23 auskragt und damit das Einlegen von Blattmaterial unabhängig von dessen Breite oder Länge ermöglicht. Die Trageinrichtung für ο die Farbwalze 29 umfaßt des weiteren einen Walzenträgcr 47, mit dem die Farbwalze 29 drehbar verbunden ist. Der Walzenträger 47 weist hierzu zwei bis unterhalb des Tragbalkens 45 ragende Gabelarme 50 auf, die, bezogen auf die Längsrichtung des Tragbalkens, v. beiderseits desselben liegen und zwischen denen unterhalb des Tragbalkens die Farbwalze 29 angeordnet ist. Ferner ist der Walzenträger 47 mit einer Handhabe 51 verschen, so daß er von Hand verschiebbar ist. Bevorzugt ist der Walzenträger 47 einstückig ausgebil- m det. Mit ihm kann die Farbwalze 29 zum Bedrucken des Blattmaterials S\ bewegt werden, das zwischen Farbwalze 29 und Druckplatte 23 liegt, wenn diese in der in Fig. 5 und 6 gezeigten Weise in der Vorrichtung angeordnet ist. <,,

Die Farbwalze 29 ist auf einer Welle 52 drehbar gelagert, die sich zwi ,chen den Gabelarmen 50 erstreckt. Zur Aufnahme der Welle 52 weist die Farbwalze 29 eine das Gebilde 30 längsdurchsetzende Axialöffnung auf, deren Umfangsfläche die Innenfläche

34 (Fig.2) bildet. Der Welle 52 sind zur axialen Begrenzung und Fixierung der Farbwalze 29 endseitig einander gegenüberliegende Nabenteile 53 zugeordnet. Diese stehen während des Druckvorganges mit einem Rahmen 54 in Verbindung, der die in die Vorrichtung 20 eingelegte Druckplatte umgrenzt und gegen Verschiebungen gegenüber der Schiene 25 sichert, und zwar bevorzugt sowohl gegen Bewegungen längs als auch quer zur Schiene.

Die Schiene 25 bildet einen Teil einer auf der Grundplatte 21 der Vorrichtung 20 angeordneten plattenförmigen Auflagevorrichtung 59. die über ihren Umfang von dem Rahmen 54 und der Schiene 25 umschlossen ist und die gegen vertikale Bewegungen nachgiebig über zwei Federabstützungen 56 gehalten ist. Wird bei dieser Ausbildung der Walzenträger 47 mit der Farbwalze 29 über die Handhabe 51 längs der Platte 23 bewegt, so stützen sich auf j- ijenüberliegenden Seiten des Rahmens 54 die Nabeine^;!e 53 ab und drücken diesen dadurch aus dem Weg der Walze 29 nach unten, während gleichzeitig die Büchse 35 zur Anlage auf der Schiene 25 kommt. Während des Druckv.irganges bewegt sich der Auftragsteil 32 der Farbwalze 29 über das jeweilige Blatt S₁. und der Druck, der dabei durch die Erhabenheiten der Buchstaben 24 entsteht, bewirkt den Druckvorgang, in dem in den Druckzonen Farbe / aus der Walze 29 austritt und auf das jeweilige Blatt S, übertragen wird. Findet anstelle eines einzelnen Blattes Si ein Durchschreibesatz mit mehreren Blättern Si und S2 Verwendung, bei dem lediglich das Blatt Si ohne Kohleblati zu beschreiben ist, so ergibt sich aufgrund des Druckaufbaues auch eine Beschriftung der übrigen, unterhalb des Blattes Si liegenden Blätter S2 in der bekannten Weise.

Das Gefüge 30 der Farbwalze ist durch eine röhrenförmig porös versinterte Partikelmerige gcbildet. deren Partikel ein einheitlich maschenartig offenporiges Gefüge bilden, dessen Poren 33 zwischen der Innen- und der .Außenfläche des Gebildes 30 durchlaufende Kanäle bilden. Ein Beispiel für solch ein Gebilde 30 und dessen Herstellung ist der US-PS 33 J6 244 zu entnehmen.

Der nicht farbdurchlässige Teil, d. h. also die Büchse

35 der Farbwalze kann aus verschiedenen Materialien bestehen, sollte aber bevorzugt etwa gleiche Härte wie das Gebilde 30 aufweisen. Die Harte der Büchse 35 beträgt nach der Shore Härteskala D etwa zwischen 60 und 80, wobei sich diese Auslegung in gleicher Weise auch für das Gebilde 30 als zweckmäßig erwiesen hat.

Die Büchse 35 kann aus verschiedensten Plastikmaterialien bestehen, so beispielsweise Materialien der Gruppe der Phenolaldehydharze, der Acrylnitril-Butadienc, der Styrole, der Polyvinylchloride oder der Polyolefine.

Die Büchse 35 der Farbwalze kann ferner auch aus Gummi bzw. gummiartigen Materialien bestehen, wie dies in F i g. 10 dargestellt ist.

Die Farbwalze '*.■} kann, wie in F i g. 11 gezeigt, mit einer weiteren, durch farbundurchlässiges Material gebildeten Zone versehen sein, wobei die Zonen axial gegeneinander versetzt sind und wobei im Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 11 die eine Zone durch die Büchse 35 und die andere Zone durch eine weitere Büchse 35 gebildet ist, wobei wiederum beide Büchsen bevorzugt untereinander und auch gegenüber dem Gebilde 30 etwa gleiche Härte aufweisen.

Abgesehen von den bisherigen Ausführungsbcispie-

len, bei denen entweder an einem oder an beiden Enden der Farbwalze 29 jeweils eine farbundurchlässige, durch eine Büchse 35 gebildete Zone vorgesehen ist. ist es auch möglich, mehrere farbundurchlässige Zonen vorzusehen, die wiederum durch Büchsen gebildet sein können, wobei diese irgendwo über die Länge der Farbwalze 29 bzw. des Gebildes 30 verteilt angeordnet und befestigt sein können. Da auch in diesem Fall jeweils gleiche Härte der Büchsen 35 und des Gebildes 30 gegeben sind, ergeben sich über die Länge der Farbwalze etwa gleiche Verformungseigenschaften derselben, so daß auch bei einer derartigen Ausgestaltung kein Schmieren auftritt.

Die horizontal angeordnete Schiene 25 ist bevorzugt um etwa I bis ²/|ooo inch. d. sind etwa 0.025 bis 0.05 mm, stärker als die Druckplatte 23. Sie kann jedoch mit der Druckplatte 23 auch gleiche Höhe aufweisen.

Die Büchse 35 kann miiieis einer der bekannten Techniken auf dem Gefüge 30 befestigt sein, so beispielsweise durch thermisches Aufschrumpfen (F i g. 7). Die Büchse 35 kann aber auch aufgeklebt sein. z. B. unter Verwendung eines Klebers 60. wie dies in Fig. 12 veranschaulicht ist. Fine weitere Befestigungsmöglichkeit besteht darin, die Büchse 35 formschlüssig mit dem Gefüge 30 zu verbinden, was beispielsweise über mehrere Zapfen 61 erfolgen kann, wie dies in Fig. 13 dargestellt ist. wo solche Zapfen oder Spreizkörper sich axial erstreckend zwischen Gebilde 30 und aufgesetzter Büchse 35 angeordnet sind.

Das Gebilde 30 weist ebenso wie die Farbwalze eine zylindrische Außenfläche 31 auf, die mit bekannten Mitteln hergestellt werden kann. So kann beispielsweise die das Gebilde 30 und die darauf aufgezogene Büchse 35 umfassende Farbwalze 29. wie durch die Pfeile 62 in F i g. 14 angedeutet, zwischen Spitzen geschliffen werden, und zwar ii ι Trockenschliff unter Verwendung einer Schleifscheibe 63. und es läßt sich auf diese Weise über die gesamte Länge eine gleichmäßig zylindrische Außenfläche 31 erreichen.

In Fig. 15 ist schematisch über die Pfeile 64 das spuzenlose Schleifen der das Gebilde 30 und die Büchse 35 umfassenden Farbwalze 29 gezeigt.

Bei den in den Fig. 14 und 15 beschriebenen Herstellungspraktiken ist davon ausgegangen, daß die Farbwalze 29 bei auf das Gebilde 30 aufgezogener Büchse 35 geschliffen wird. Fs ist jedoch auch möglich. das Gebilde 30 zu schleifen, bevor die Büchse 35 aufgezogen wird. Bei diesem Vorgehen wird die Büchse zunächst ihrerseits so vorbereitet, daß ihr Außendurchmesser im wesentlichen dem entsprechend bearbeiteten Außendurchmesser des Gebildes 30 entspricht, so daß sich im wesentlichen wiederum eine durchlaufende zylindrische Außenfläche nach Aufziehen der Büchse ergibt.

Für die Herstellung der Farbwalze wird die iresinterte Masse der Partikel miteinander verbunden zur Bildung eines einheitlich netzartigen, offenporigen Gefüges. das Poren aufweist, die durchlaufende Kanäle zwischen der Innen- und der Außenseite des Gebildes bilden. Das Zusammenfügen und Bearbeiten des Gebildes 30 kann unabhängig von der Büchse 35 erfolgen, die ihrerseits unabhängig bear beil ei uiki geiicii'ici wci'ucn k.ti'ii'i. jedoch erweist es sich als zweckmäßig, die Bearbeitung des Gebildes 30 und das Härten der ungehärteten Büchse 35 gleichzeitig vorzunehmen, wobei die Endbearbeitung der Farbwalze grundsätzlich gesehen ein Vorgang ist. In diesem Falle wird die Farbwalze 29 zunächst aufgeheizt und unter Druck gesetzt und danach gekühlt, worauf ihre Außenseite geschliffen wird, um die angestrebte zylindrische Außenfläche 31 zu erhal! -.r\.

Die Farbwalze 29 gemäß der Erfindung erweist sich gegenüber anderen bekannten Farbwalzen als vorteilhaft, bei denen das offenporige, !arbabgebende Gebilde auf einer Welle gemeinsam mit einem farbundurchlässi gen Gebilde abgestützt ist, das seinerseits ebenfalls unmittelbar auf der Welle abgestützt ist. Die Überlegenheit gegenüber der bekannten Konstruktion beruht darauf, daß die Verformungseigenschaften des farbundurchlässigen Elementes bei der erfindungsgemäßen Lösung im wesentlichen die gleichen sind wie die des farbabgebenden Teiles, also des Gebildes 30. weil die Büchse 35 als nicht farbabgebendes Teil auf dem Gebilde 30 abgestützt ist. Es ergibt sich damit eine Farbwalze, die insgesamt eine einheitliche Charakteristik hat. obwohl ein farbabgebcnder und ein nicht farbabgebender Teil vorgesehen sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Farbabgebende Druckwalze einer eine Druckwalzenstützschiene aufweisenden Druckvorrichtung zum Bedrucken von bogenförmigem Material, mit einer zylindrischen Außenfläche und einem farbabgebenden Teil, dessen porös versinterte Partikel einen einheitlichen, netzartigen und offenporigen Hohlzylinder mit durchgehenden Porenkanälen bilden, sowie mit einem farbundurchlässigen Teil, der an wenigstens einem Ende des Hohlzylinders vorgesehen ist und einen Teil der Außenfläche bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der farbundurchlässige Teil als Ring (35) ausgebildet ist, der an zumindest einem Ende des offenporigen Hohlzylinders (30) vorgesehen ist und bei gleichem Außendurchmesser von einem im Durchmesser abgesetzten Endabschnitt (40) desselben getragen ist und daß die Wandstärke des Ringes (35) auf die Wandstärke des abgesetzten Endabschnittes (40) des Honlzy'äncicrs (30) bei gegenüber diesem geringerer Wandstärke derart abgestimmt ist, daß über die Länge des Hohlzylinders (30) im wesentlichen gleiche Verformungseigenschaften gegeben sind.