DE2820090A1

DE2820090A1 - Verfahren zur herstellung eines formzylinders fuer rollendruckmaschinen, vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens und nach diesem verfahren hergestellter formzylinder

Info

Publication number: DE2820090A1
Application number: DE19782820090
Authority: DE
Inventors: Gualtiero Giori
Original assignee: De la Rue Giori SA
Current assignee: KBA Notasys SA
Priority date: 1977-05-09
Filing date: 1978-05-08
Publication date: 1978-11-23
Also published as: DE2820090C2; CA1094880A; FR2390283A1; FR2390283B1; SE453901B; DD135881A5; JPS542806A; SE7805178L; IT1106654B; CH619646A5; GB1581006A; US4224095A; JPS6159909B2; IT7803427A0

Description

Verfahren zur Herstellung eines Formzylinders für Rollendruckmaschinen, Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens und nach diesem Verfahren hergestellter Formzylinder

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Formzylinders für Rollendruckmaschinen, insbesondere für den Stichdruck, auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens sowie auf einen nach diesem Verfahren hergestellten Formzylinder.

Die Hauptforderungen, die ein Formzylinder für Rollendruckmaschinen, also für die Bedruckung endloser Papierbahnen, erfüllen muss , sind eine vollkommene Konzentrizität zur Erzielung eines genauen Rundlaufs, damit der Anpressdruck beim Druckvorgang und, im Falle des Stichdrucks, vor allem bei der Wischung konstant bleibt, ferner ein den Umfang des Formzylinders praktisch fugenlos umgebendes Druckklischee sowie eine so hohe Stabilität,dass die insbesondere beim Stichdruckverfahren vom Druckzylinder ausgeübten Anpresskräfte keine Verfor-

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mung des Formzylindermantels hervorrufen. Die bisher bekannten Verfahren, mit denen diese Forderungen im allgemeinen zufriedenstellend erfüllt werden konnten, bestehen im wesentlichen darin, dass das Druckmuster entweder nach der Transfermethode, also durch Abrollen einer mit den dem Druckmuster entsprechenden Profilen versehenen Walze gegen den Formzylindermantel, oder aber nach einer galvanischen Methode auf dem Formzylindermantel erzeugt wird. Beide bisher bekannten Verfahren sind kostspielig und kompliziert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfacheres Verfahren zu schaffen, mit dem qualitativ hochwertige Formzylinder, insbesondere für den Stichdruck von Wertscheinen und Briefmarken, hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein Zylindermantel aus duktilem Material vorbereitet und ferner Druckplatten derart geschnitten und gebogen werden, dass sie den Aussenumfang des Zylindermantels praktisch fugenlos umgeben, dass diese Druckplatten unter Zwischenfügung einer Schicht aus einem härtbaren Kleber auf dem Zylindermantel angeordnet werden, dass dieser mit den Druckplatten versehene Zylindermantel in. eine hohlzylindrische mehrteilige Form mit einem dem Aussendurchmesser des herzustellenden Formzylinders ent-

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sprechenden Innendurchmesser eingelegt und radial so stark gedehnt wird, dass die Druckplatten mit bestimmtem Druck gegen die hohlzylindrische Form gepresst werden, woraufhin der Kleber härten gelassen und nach der Härtung der die Druckplatten tragende Zylindermantel aus der hohlzylindrischen Form entfernt wird.

Dieses Verfahren nach der Erfindung bringt die Vorteile mit sich, dass zunächst in üblicher Weise Druckplatten, insbesondere gravierte Stichdruckplatten, unabhängig vom späteren Formzylinder herstellbar sind und dann diese Platten in der beschriebenen Weise durch Kleben auf dem glatten Zylindermantel befestigt werden, wobei die als Widerlager wirkende zylindrische Hohlform einerseits die Ausübung eines hinreichenden Klebedrucks durch radiale Expansion des Zylindermantels ermöglicht und andererseits dessen exakte Konzentrizität garantiert. Das Verfahren nach der Erfindung ist daher einfacher und preiswerter als bisher bekannte Herstellungsverfahren.

Vorzugsweise wird ein Zylindermantel mit einem einen Hohlkonus bildenden Innenumfang gefertigt und in der hohlzylindrischen Form durch Einpressen eines konischen Kerns in den Hohlkonus radial gedehnt. Auf diese Weise lässt sich der radiale Anpressdruck bzw. die radiale Dehnung des Zylindermantels besonders einfach und in genau gewünschter GrÖsse erreichen.

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Mit Vorteil kann als Klebeschicht ein handelsüblicher Klebefim auf Epoxyd-Basis verwendet werden, wobei dann zwecks Härtung des Klebefilms die ganze Anordnung bei geschlossener hohlzylindrischer Form erwärmt und eine bestimmte Zeit lang auf einer bestimmten Temperatur gehalten wird.

Die auf den Zylindermantel aufzubringenden Druckplatten können vorzugsweise gravierte Nickelplatten sein, welche nach ihrer Befestigung auf dem Zylindermantel, also nach Fertigstellung des Formzylinders, in einem geeigneten galvanischen Bade verchromt werden.

Der Zylindermantel und der konische Kern können vorzugsweise aus Stahl oder einer Stahllegierung bestehen.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung kennzeichnet sich durch eine zweiteilige hohlzylindrische Form mit exakt konzentrischem und dem Aussendurchmesser des herzustellenden Formzylinders angepassten Innenumfang und durch einen konischen Kern, dessen Konizität derjenigen des Hohlkonus des Zylindermantels entspricht.

Ein nach dem Verfahren gemäss der Erfindung hergestellter Form-

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zylinder ist dadurch gekennzeichnet, dass er einen Zylindermantel und darauf aufgeklebte, gebogene Druckplatten aufweist, welche den Zylindermantel praktisch fugenlos umgeben.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen an einem Durchführungsbeispiel des Verfahrens und an einer Ausführungsform der entsprechenden Vorrichtung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axial schnitt durch die geschlossene hohl

zylindrische Form, in welcher sich der Zylindermantel mit den darauf unter Zwischenfügung einer Klebeschicht angeordneten Druckplatten und der in den Hohlkonus des Zylindermantels eingeschobene konische Kern befinden,

Fig. 2 eine Stirnseiten-Ansicht der Anordnung nach Fig.

und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der geschlossenen

hohlzylindrischen Form.

Als Träger für die Druckplatten des Formzylinders wird ein Zylindermantel 2 aus einem geeigneten duktilen Material, Vorzugs-

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weise einer Stahllegierung, hergestellt, dessen Innenumfang als Hohlkonus 4 ausgebildet wird, wobei die Konizität beispielsweise 2 betragen kann. Desweiteren wird ein konischer Kern 6, ebenfalls aus einer geeigneten Stahllegierung, hergestellt, dessen Konizität der des Hohlkonus 4 des Zylindermantels 2 entspricht. Der Innenumfang des Zylindermantels 2 und der Aussenumfang des konischen Kerns 6 werden mit einem geeigneten Lösungsmittel gereinigt, und dann schiebt man den konischen Kern 6 soweit in den Hohlkonus 4 des Zylindermantels 2 hinein, dass er mit leichtem Pressitz darin haftet.

Zum anderen werden zwei Druckplatten la und Ib, insbesondere gravierte Nickelplatten, nach bekannten Methoden hergestellt und derart geschnitten und gebogen, dass ihr Radius dem des Zylindermantels 2 entspricht und sie dessen Aussenumfang praktisch fugenlos umgeben.

Nachdem die Stirnseiten des mit dem konischen Kern 6 versehenen Zylindermantels 2 mit Staubkappen abgedeckt worden sind, werden die später zu verklebenden Flächen, also der Aussenumfang des Zylindermantels 2 und die Innenflächen der gebogenen Druckplatten la und Ib gesandstrahlt oder auch mit Kugelstrahlen behandelt und anschliessend mit Perchloräthylen entfettet. Um zu verhindern, dass später überschüssiges Klebermaterial auf den Druckplatten haftet,

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werden deren äussere Druckflächen mit einem Formtrennmittel bedeckt.

Unmittelbar nach der Entfettung des Zylindermantels 2 wird auf dessen Umfang eine Schicht 3 aus einem härtbaren Kleber aufgebracht. Es zeigte sich, dass für diesen Zweck ein handelsüblicher Klebefilm auf Epoxydharz-B a sis mit einer Dicke von 0,OZ bis 0,05 mm besonders gut geeignet ist. Versuche wurden z.B. mit etwa 0,02 und 0,04 mm dicken Klebefilmen durchgeführt, welche unter dem Handelsnamen REDUX 312 UL von der Firma Ciby-Geigy und FM 123/5 von der US-Firma Cyanamid vertrieben werden. Der in der Wärme aushärtende Klebefilm wird unter Vermeidung von Lufteinschlüssen so um den Zylindermantel 2 gerollt, dass sich die Kanten überlappen. Mit einem Messer wird anschliessend die Ueberlappung derart eingeschnitten, dass der Ueberlappungsbereich des Klebefilms unter Bildung einer perfekten Stossfuge entfernt werden kann.

Ferner wird eine hohlzylindrische Form vorzugsweise aus Stahl, vorbereitet, die aus zwei halbzylindrischen Teilformen 5a und 5b besteht. Diese Form hat im zusammengesetzten Zustand einen exakt konzentrischen Innenumfang und einen Innendurchmesser, der dem im allgemeinen zwischen 20 und 30 cm grossen Aussendurchmesser des herzustellenden Formzylinders entspricht. Zur Versteifung dieser hohlzylindrischen Form sind an den Stirnseiten der Teilformen 5a und 5b Flansche 10a und 10b vorgesehen, die

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sich im zusammengesetzten Zustand zu einem quadratischen Flansch ergänzen. Ausserdem sind die Flansche auf beiden Stirnseiten durch Versteifungsrippen 11 miteinander verbunden, die auf dem Umfang der Teilformen 5a und 5b angeformt sind. Di- ametral gegenüberliegende Rippen dienen zur Aufnahme von Befestigungsbolzen 7, mit denen die beiden Teilformen 5a und 5b fest miteinander verbunden werden.

Nachdem der Innenumfang der Teilformen 5a und 5b gereinigt und mit einem Formtrennmittel bedeckt worden ist, wird in die erste, horizontal orientierte und mit ihrer konkaven Innenfläche nach oben weisende Teilform 5a die erste halbzylindrisch gebogene Druckplatte la eingelegt. Dann wird der mit dem Klebefilm 3 bedeckte Zylindermantel 2 auf diese Druckplatte la abgesenkt, die zweite Druckplatte Ib auf den Metallzylinder 2 aufgelegt und schliesslich die zweite Teilform 5b aufgesetzt und mittels der Befestigungbolzen 7 fest mit der unteren Teilform 5a verbunden.

Nach Fertigstellung dieser Anordnung wird der konische Kern im Sinne der Pfeile nach Fig. 1 axial in den Hohlkonus 4 des Zylindermantels 2 eingepresst, wobei der Zylindermantel 2 so stark radial gedehnt wird, dass die Druckplatten la und Ib mit einem vorbestimmten Druck gegen die hohlkonische Form 5a, 5b gepresst werden. Im betrachteten Beispiel ergibt sich durch diese Dehnung eine Vergrösserung

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des Durchmessers von etwa 0,2 mm, und der dadurch erzeugte Anpressdruck , welcher also die erforderliche Klebekraft zur perfekten Verbindung der Druckplatten la und Ib mit der Ober-

. 2 fläche des Zylindermantels 2 liefert, liegt bei 200 - 350 N/m .

Daher ist die hohlzylindrische Form 5a, 5b derart dimensioniert, dass ihr Innendurchmesser um 0,2 mm grosser als der die Druckplatten tragende Zylindermantel vor seiner Dehnung ist.

Anschliessend wird zur Aushärtung der Klebeschicht 3 die Anordnung auf 120 C erwärmt und während etwa 30 Minuten auf dieser Temperatur gehalten. Um eine gleichmässige Erwärmung zu erzielen, sind im betrachteten Beispiel sowohl der konische Kern 6 in der Nähe seines Umfangs als auch die Teilformen 5a und 5b der hohlzylindrischen Forra mit achsenparallelen Heizelementen 8 versehen, bei denen es sich vorzugsweise um elektrische Heizelemente handelt. Nach Beendigung der Aushärtung wird die ganze Anordnung, z.B. mittels eines die zentrale Bohrung 9 des Kerns 6 durchströmenden Kühlmittels, abgekühlt, der konische Kern 6 entfernt und die hohlzylindrische Form 5a, 5b zur Herausnahme des mit den Druckplatten la, Ib versehenen Zylindermantels 2 geöffnet.

Dann werden gegebenenfalls überschüssige Klebereste entfernt, die Oberflächen der Druckplatten la und Ib poliert und sorgfältig mit Per chlor äthylen entfettet.

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Der letzte Behandlungsschritt besteht darin, den die Druckplatten la, Ib tragenden Zylindermantel 2 in ein elektrolytisches Verchromungsbad zu tauchen und auf diese Weise die Nickelplatten mit einer Chromschicht von etwa 25 Mikron Stärke zu versehen, woraufhin der nunmehr fertige Formzylinder abgewaschen wird.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Verfahrensschritte und die beschriebene Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschränkt, sondern lässt mannigfache Varianten zu. So kann insbesondere die radiale Dehnung des Zylindermantels zur Erzeugung eines hinreichenden Anpressdruckes der Druckplatten gegen die hohlzylindrische Form und damit zur Erzeugung einer festen Verklebung der Druckplatten auf dem Zylindermantel auch mit anderen Mitteln als beschrieben bewirkt werden. Eine feste Verklebung der Druckplatten auf dem Zylindermantel ist deshalb erforderlich, weil die Druckplatten während des Druckvorganges und, im Falle eines Stichdruckes, auch während der Wischung starke tangential wirkende Kräfte erfahren, ohne dass jedoch die Gefahr einer Verschiebung der Druckplatten auf dem Umfang des Zylindermantels bzw. Formzylinders auftreten darf.

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Claims

De La Rue Giori S.A. Lausanne (Schweiz)

PATENTANSPRÜCHE :

/ l.jverfahren zur Herstellung eines Formzylinders für Rollendruckmaschinen, insbesondere für den Stichdruck, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zylindermantel (2) aus duktilem Material vorbereitet und ferner Druckplatten (la, Ib) derart geschnitten und gebogen werden , dass sie den Aussenumfang des Zylindermantels (2) praktisch fugenlos umgeben, dass diese Druckplatten (la, Ib) unter Zwischenfügung einer Schicht (3) aus einem härtbaren Kleber auf dem Zylindermantel (2) angeordnet werden, dass dieser mit den Druckplatten (la, Ib) versehene Zylindermantel (2) in eine hohlzylindrische mehrteilige Form (5a, 5b) mit einem dem Aussendurchmesser des herzustellenden Formzylinders entsprechenden Innendurchmesser eingelegt und radial so stark gedehnt wird, dass die Druckplatten (la, Ib) mit bestimmtem Druck gegen die hohlzylindrische Form (5a, 5b) gepresst werden, woraufhin der Kleber härten gelassen und nach der Härtung der die Druckplatten (la, Ib) tragende Zylindermantel (2) aus der hohlzylindrischen Form (5a, 5b) entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zylindermantel (2) mit einem einen Hohlkonus (4) bildenden Innenumfang gefertigt und in der hohlzylindrischen Form (5a, 5b) durch Einpressen eines konischen Kerns (6) in den Hohlkonus (4) radial gedehnt wird.

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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf den gut gereinigten Zylindermantel (2) die Klebeschicht (3) aufgebracht und die erste (la) von zwei halb zylindrischen Druckplatten (la, Ib) in die eine (5a) von zwei hohlzylindrischen Teilformen (5a, 5b) eingelegt wird, wobei diese Teilform (5a) horizontal orientiert ist und mit ihrem konkaven Innenumfang nach oben weist, dass dann der horizontal orientierte Zylindermantel (2), in den bereits der konische Kern (6) mit leichtem Pressitz eingeschoben worden ist, auf diese erste Druckplatte (la) abgesenkt, die zweite halb zylindrische Druckplatte (Ib) auf den Zylindermantel (2) gelegt und schliesslich die andere hohlzylindrische Teilform (5b) aufgesetzt und mit der ersten hohlzylindrischen Teilform (5a) fest verbunden wird, woraufhin der konische Kern (6) bis zur Erreichung eines bestimmten Drucks weiter in den Zylindermantel (2) eingepresst wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass als Klebeschicht (3) ein Klebefilm verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Klebefilm ein Material auf Epoxyd-Basis verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Härtung der Klebeschicht (3) die ganze Anordnung bei geschlossener hohlzylindrischer Form (5a, 5b) erwärmt und eine

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bestimmte Zeit lang auf einer bestimmten Temperatur gehalten wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenumfang des Zylindermantels (2) und die Innenfläche der gebogenen Druckplatten (la, Ib) vor dem Aufbringen der Klebeschicht (3) gesandstrahlt und entfettet werden und dass ferner die äussere Druckfläche der Druckplatten (la, Ib) sowie der Innenumfang der hohlzylindrischen Form (5a, 5b) mit einem Formtrennmittel bedeckt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylindermantel (2) und der konische Kern (6) aus Stahllegierungen gefertigt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass der konische Kern (6) bis zur Erreichung eines Druckes von 200 bis 350 N/m in den Hohlkonus (4) des Zylindermantels (2) eingepresst wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass Druckplatten (la, Ib) aus Nickel verwendet und nach der Befestigung dieser Druckplatten auf dem Zylindermantel (2) und Herausnahme desselben aus der hohlzylindrischen Form (5a, 5b)

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elektrolytisch verchromt werden.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch eine zweiteilige hohlzylindrische Form (5a, 5b) mit exakt konzentrischem und dem Aussendurchmesser des herzustellenden Formzylinders angepassten Innenumfang und durch einen konischen Kern (6), dessen Konizität derjenigen des Hohlkonus des Zylindermantels (2) entspricht.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die mehrteilige hohlzylindrische Form (5a, 5b) als auch der konische Kern (6) mit Mitteln (8) zur Heizung versehen sind.
13. Nach dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellter Formzylinder, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Zylindermantel (2) und darauf aufgeklebte, gebogene Druckplatten (la, Ib) aufweist, welche den Zylindermantel praktisch lückenlos umgeben.

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