DE3004295A1 - FLUID ROLLER - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft Walzen, insbesondere Flüssigkeitswalzen mit harter Oberfläche und darin vorgesehenen Spalten. The invention relates to rollers, in particular to liquid rollers with a hard surface and gaps provided therein.
Die Übertragung von Flüssigkeit mit Hilfe von zylindrischen Walzen ist seit langem bekannt. Die Ausbildung der Walze hängt häufig vom Anwendungsgebiet, von der Viskosität der aufzutragenden Flüssigkeit, von der Arbeitsgeschwindigkeit und ähnlichen Parametern ab. Im Druckereigewerbe werden Flüssigkeitswalzen zu mancherlei Zwecken eingesetzt, beispielsweise wird in Farbanlagen Farbe über Farbwalzen zugeführt; in Befeuchtungsanlagen wird Brunnenlösung über Walzen zugeführt; Beschichtungen, Pigmente und Farbstoffe werden mit Hilfe von Walzen unmittelbar auf Papier- oder Stoffbahnen oder ähnliche Bahnen aufgetragen. Die Anwendung von Flüssigkeitswalzen ist damit lediglich beispielhaft umrissen, und es wird im folgenden zur Vereinfachung der Beschreibung nur von der Drucktechnik gesprochen. Dies bedeutet jedoch keine Einschränkung der Erfindung, die natürlich auch zur Übertragung anderer Flüssigkeiten auf andere Unterlagen mit unterschiedlichen Viskositäten geeignet ist.The transfer of liquid by means of cylindrical rollers has long been known. The training of the The roller often depends on the area of application, the viscosity of the liquid to be applied and the operating speed and similar parameters. In the printing industry, fluid rollers are used for a variety of purposes used, for example, in color systems, color is supplied via inking rollers; Well solution is used in humidification systems fed via rollers; Coatings, pigments and dyes are applied instantly with the help of rollers applied to paper or fabric or similar webs. The application of liquid rollers is with it only outlined by way of example, and it is only used in the following to simplify the description of the printing technology spoken. However, this does not mean a limitation of the invention, which of course also applies to the transmission of others Liquids on other substrates with different viscosities is suitable.
In großen lithographischen Druckpressen erfolgt üblicherweise eine Fluidbenetzung und eine Farbauftragung. Die Be-In large lithographic printing presses, fluid wetting and ink application usually take place. Thieves-
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netzungsanlage erfordert eine gesteuerte Zufuhr von Benetzungsfluid durch eine Vielzahl von in der Presse angeordneten Walzen. Die Fluidzufuhr muß dabei mit gesteuerter Geschwindigkeit, gesteuerter Auftragsstärke und gesteuerter Gleichmäßigkeit erfolgen, um eine für den Druck ausreichende Qualität zu erzielen und Streifen, Farbverläufe, Schmierstellen und andere nachteilige Einflüsse zu vermeiden. Die gesteuerte Fluidübertragung stellt jedoch nicht nur für den lithographischen Druck eine Schwierigkeit dar, sondern bereitet auch für andere Anwendungsgebiete sowie für unterschiedliche Walzenformen Schwierigkeiten. wetting system requires a controlled supply of wetting fluid by a plurality of rollers arranged in the press. The fluid supply must be controlled Speed, controlled application thickness and controlled Uniformity in order to achieve a sufficient quality for the print and streaks, color gradients, To avoid lubrication points and other negative influences. The controlled fluid transfer is, however A problem not only for lithographic printing, but also for other fields of application as well as difficulties for different roller shapes.
Eines der größten Probleme im lithographischen Offsetdruck liegt in der Aufbringung des Befeuchtungsfluids auf die Oberfläche der lithographischen Druckplatte, und zwar lassen sich nur schwer gleiche Mengen in gleichförmiger Weise aufbringen, was für eine gleichmäßig gute Reproduktionsqualität des auf dem Papier gedrucken Bildes erforderlich ist. Eine lithographische Druckplatte ist eine chemisch behandelte Metallplatte, in der die Druckfläche für die Aufnahme von Farbe vorbereitet ist, während die nicht zum Drucken bestimmten Bereiche hydrophil oder feuchtigkeitsaufnahmefähig sind. Für den Druckvorgang wird eine dünne Schicht von Benetzungsfluid auf die Oberfläche der Druckplatte aufgebracht, welche in den hydro-One of the greatest problems in offset lithographic printing is the application of the dampening fluid the surface of the lithographic printing plate, and it is difficult to obtain equal amounts in a more uniform manner Apply in a manner that is necessary for a consistently good reproduction quality of the image printed on the paper is. A lithographic printing plate is a chemically treated metal plate that holds the printing surface is prepared for the absorption of color, while the areas not intended for printing are hydrophilic or are capable of absorbing moisture. For the printing process, a thin layer of wetting fluid is applied to the surface applied to the pressure plate, which is
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philen Bereichen gehalten, jedoch in den Druckbereichen abgestoßen wird. Dadurch können die Druckbereiche Farbe aufnehmen, während die nicht druckenden Bereiche durch die benetzende Schicht von der Farbe getrennt sind.phile areas, but is repelled in the pressure areas. This allows the print areas to color while the non-printing areas are separated from the ink by the wetting layer.
Es sind bereits zahlreiche Walzen für die Drucktechnik bekannt, beispielsweise polierte, chrom-beschichtete Benetzungswalzen für die lithographische Benetzung (US-PS 3 259 062). Ähnliche Walzen sind aus den US-Patentschriften 3 647 525, 3 508 489, 3 168 037 und 3 433 155 bekannt. Die bekannten chrom-beschichteten Walzen haben eine glatte, polierte und mit Chrom beschichtete Oberfläche, die bezüglich ihrer Oberflächeneigenschaften sehr hart ist und die zur leichteren Aufbringung einer Fluidschicht sehr weich ist. Chrom-beschichtete, hydrophile Übertragungswalzen sind in der Druckindustrie daher weit verbreitet, obgleich sie gewisse Nachteile aufweisen. So muß beispielsweise ein Netzmittel, beispielsweise Alkohol, in der Benetzungslösung vorhanden sein. Durch den Alkohol wird die Oberflächenspannung des Netzfluids herabgesetzt, so daß sich dieses gleichmäßig über die polierte, homogene Oberfläche der Walze verteilt. Da Alkohol jedoch äußerst teuer ist und mit zunehmender Ölverknappung teurer wird, stellt dies einen wesentlichen Nachteil dar.Numerous rollers for printing technology are already known, for example polished, chrome-coated wetting rollers for lithographic wetting (U.S. Patent 3,259,062). Similar rollers are from the US patents 3,647,525, 3,508,489, 3,168,037 and 3,433,155 are known. The well-known chrome-coated rollers have a smooth, polished and chrome-plated surface that is very special in terms of its surface properties is hard and which is very soft for easy application of a fluid layer. Chromium-coated, hydrophilic Transfer rollers are therefore widely used in the printing industry, although they have certain disadvantages. So For example, a wetting agent such as alcohol must be present in the wetting solution. Through the Alcohol reduces the surface tension of the network fluid, so that it is evenly distributed over the polished, homogeneous surface of the roller. Because alcohol however, is extremely expensive and becomes more expensive as the oil shortage increases, this presents a significant disadvantage represent.
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Aus der US-PS 3 285 169 ist ferner bereits eine Walze mit rauher Oberfläche bekannt. Es sind auch Walzen mit rauher Oberfläche bekannt, deren Oberflächen weich sind; letztere haben sich jedoch nicht durchgesetzt. Mit der bekannten harten, rauhen Walze, die als sogenannte "Anilox"-Walze bezeichnet wird, lassen sich größere Fluidschichtstärken auftragen, als bei glatten Walzen. Sie weisen jedoch ebenfalls gewisse Nachteile auf, und zwar ist ihre Oberfläche wegen der Herstellung aus Kupfer mit Oberflächenbeschichtung leicht beschädigbar. Außerdem setzt sich häufig Farbe in den tiefen Ritzen der "Anilox"-Walze ab. Weitere Nachteile der bekannten Walzen liegen in der Oberflächenreibung, der Neigung zur Bildung von Emulsionen, der Fluiddurchwirbelung und der daraus resultierenden Ungleichmäßigkeit der Übertragung. Die rauhen harten oder weichen Walzen wurden daher von den glatten, polierten, hydrophilen Walzen mit harter Oberfläche abgelöst, wodurch allerdings auch ein Teil der Vorteile der rauhen Walzen verloren ging. Das gleiche trifft auch für andere, industriell eingesetzte Walzen zu, und es besteht daher ein starkes Bedürfnis nach besseren Flüssigkeits— Übertragungswalzen.A roller with a rough surface is also known from US Pat. No. 3,285,169. There are also rollers with rougher Surface known whose surfaces are soft; however, the latter have not caught on. With the known hard, rough roller, which is referred to as the so-called "anilox" roller, allows greater fluid layer thicknesses apply than with smooth rollers. However, they also have certain disadvantages and that is their surface Easily damaged due to the fact that it is made of copper with a surface coating. Also, often sits down Paint in the deep cracks of the "anilox" roller. Further disadvantages of the known rollers are in the Surface friction, the tendency to form emulsions, fluid turbulence and the resulting Unevenness of transmission. The rough hard or soft rollers were therefore replaced by the smooth, Polished, hydrophilic rollers with hard surface replaced, which however also part of the advantages of the rough rollers was lost. The same is true of other, industrially used rollers, and it does exist hence a strong need for better liquid transfer rollers.
Überall dort, wo eine Flüssigkeitsübertragung durch sich mit unterschiedlicher Oberflächengeschwindigkeit drehende Walzen erfolgt, - was bei gesteuerten Vorgängen häufig Wherever there is a transfer of liquid through rollers rotating at different surface speeds, this is often the case with controlled processes
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der Fall ist -, hat die Oberflächenform der Walzen einen unmittelbaren Einfluß auf die für die Drehung aufgewandte Energiemenge. So besitzt eine rauhe Walze, die sich mit anderer Geschwindigkeit als eine anliegende Walze dreht, einen höheren Reibungswiderstand. Hartpolierte Walzen erfordern daher im allgemeinen weniger Antriebsenergie, wenn sie gegen eine sich mit anderer Geschwindigkeit drehende und dabei eingedrückte Walze drehen. Werden stark viskose Flüssigkeiten, beispielsweise Polymerbeschichtungen, übertragen, so ist die Oberflächenreibung noch größer, und es besteht ein erhöhtes Bedürfnis nach verbesserten Übertragungswalzen.is the case - the surface shape of the rollers has a direct influence on the amount of energy expended for the rotation. So owns a rough roller that deals with at a different speed than an adjacent roller rotates, a higher frictional resistance. Require hard polished rollers therefore, in general, less propulsive energy when facing one another at a different speed Turn the rotating roller that is pressed in at the same time. If highly viscous liquids, e.g. polymer coatings, transferred, the surface friction is even greater, and there is an increased need for improved transfer rollers.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Walze zu schaffen, die sowohl die Vorteile einer rauhen Walze mit den Vorteilen einer glatten, polierten Walze vereinigt. Die Erfindung schafft eine derartige Walze, die die beim Stand der Technik auftretenden Nachteile zum großen Teil vermeidet und aufgrund ihrer Oberflächengestaltung die Fluidübertragung erleichtert. Dies wird durch in eine sehr harte Oberfläche hochgenau eingeätzte Oberflächenspalte erreicht. Die dadurch ungleichmäßig polierte Oberfläche und die verbindenden Spalten bewirken eine wesentlich verbesserte Fluidübertragung unter Vermeidung der beim Stand der Technik auftretenden Nachteile.It is therefore an object of the invention to provide an improved roller that has both the advantages of a rough Roller combined with the advantages of a smooth, polished roller. The invention provides such a roller, which largely avoids the disadvantages occurring in the prior art and because of its surface design facilitates fluid transfer. This is achieved by being etched into a very hard surface with great precision Surface gap reached. The result is the unevenly polished surface and the connecting gaps a significantly improved fluid transfer while avoiding the disadvantages occurring in the prior art.
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Zur Lösung dieser Aufgabe dienen also die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen. Dadurch wird eine verbesserte Fluidwalze mit harter, metallischer Oberfläche um einen zylindrischen Kern geschaffen, die in Kontakt mit einer Fluidzufuhrwalze drehbar ist. In der Oberfläche der Walze sind unregelmäßige Spalte vorgesehen. Die Spalte nehmen bis zu 30 % der Oberfläche der Walze ein und bilden ein unregelmäßiges Muster. Sie sind untereinander verbunden und gestatten eine Querströmung des Fluids sowie ein mechanisches Aufbrechen der Oberflächenspannung, um eine größere Übertragungskapazität zu erleichtern.The measures specified in the characterizing part of the main claim are used to solve this problem. This provides an improved fluid roller having a hard metallic surface around a cylindrical core which is rotatable in contact with a fluid supply roller. Irregular gaps are provided in the surface of the roller. The gaps take up up to 30 % of the surface of the roller and form an irregular pattern. They are interconnected and allow the fluid to flow crosswise and to mechanically break the surface tension to facilitate greater transmission capacity.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer metallischen Fluidwalze aus einem zylindrischen Kern, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß der zylindrische Kern mit einem Metallmantel versehen wird, der anschließend zur Erzielung eines unregelmäßigen Spaltmusters geätzt wird. Die zwischen den Spalten verbleibenden Stege werden poliert, wobei Spalttiefen von 0,025 bis 0,05 mm gebildet werden. Die Spalte nehmen bis zu 30 % der Oberfläche der Walze ein.The invention also relates to a method for producing a metallic fluid roller from a cylindrical core, which is characterized in that the cylindrical core is provided with a metal jacket which is then etched to achieve an irregular gap pattern. The webs remaining between the gaps are polished, whereby gap depths of 0.025 to 0.05 mm are formed. The gaps take up to 30 % of the surface of the roller.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der mit Chrom umhüllte, zylindrische Kern geätzt und poliert, um ein unregelmäßiges Spaltmuster zu ergeben, das 10 bis 17 %In a further development of the invention, the chrome-sheathed, cylindrical core is etched and polished to produce a result in an irregular split pattern that is 10 to 17%
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der Oberfläche einnimmt und wobei die Spalte vor dem Polieren bis zu 0,25 mm tief sind. Die zwischen den Spalten verbleibenden Inseln sind auf 8 RMS feinpoliert. Die Walze ist als Fluidübertragungswalze zusammen mit einer Fluidzufuhr, beispielsweise einem Trog, und einem Aufbringbereich, beispielsweise einer Bahn, verwendbar, falls Einrichtungen zur Aufbringung von Fluid unter Druck vorgesehen sind; dies ist beispielsweise eine zweite Walze mit weicher Oberfläche, die an die Übertragungswalze angedrückt wird. Die ungleichmäßige Spaltverteilung auf der erfindungsgemäßen Walze gestattet eine Querverteilung des Fluids in den Spalten, und es sind dadurch größere Fluidmengen als mit glatten Walzen übertragbar.occupies the surface and the gaps are up to 0.25 mm deep before polishing. The one between the columns remaining islands are finely polished to 8 RMS. The roller is as a fluid transfer roller together with a Fluid supply, for example a trough, and an application area, for example a web, can be used, if devices for applying fluid under pressure are provided; this is, for example, a second roller with a soft surface that is pressed against the transfer roller. The uneven distribution of the gaps the roll according to the invention allows lateral distribution of the fluid in the gaps, and as a result, larger amounts of fluid can be transferred than with smooth rollers.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to figures; show it:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Fluidübertragungswalze; Figure 1 is a perspective view of a fluid transfer roller;
Figur 2 einen vergrößerten Schnitt durch die Oberfläche der Übertragungswalze gemäß Figur 1 unter Darstellung von einer Ausführung von Spaltmustern;FIG. 2 shows an enlarged section through the surface of the transfer roller according to FIG. 1, showing of an implementation of split patterns;
Figur 3 eine vergrößerte Draufsicht auf die Oberfläche der Walze gemäß Figur 1 unter Darstellung eines Spaltmusters;Figure 3 is an enlarged plan view of the surface of the roller according to Figure 1 showing a Split pattern;
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Figur 4 eine andere Ausführung des Spaltmusters gemäß Figur 3; undFIG. 4 shows another embodiment of the gap pattern according to FIG. 3; and
Figur 5 eine vergrößerte Seitenansicht im Schnitt durch die Walze gemäß Figur 1 unter Darstellung der Fluidübertragung.Figure 5 is an enlarged side view in section through the roller according to Figure 1 showing the Fluid transfer.
Figur 1 zeigt eine Fluidwalze 10, die an eine zweite Walze 12 angedrückt ist und diese zur leichteren Fluidübertragung eindrückt. Man erkennt auf der Fluidwalze 10 ein Spaltmuster 14. Das Spaltmuster 14 ist in einer harten zylindrischen Außenfläche 16 der Fluidwalze 10 in weiter unten beschriebener Weise geformt und verleiht der Walze eine bestimmte, nicht zusammenhängende, nicht homogene Oberfläche. Beim Arbeiten mit der Walze verleiht das Spaltmuster der Fluidwalze 10 alle Vorteile einer nicht unterbrochenen, glatt-polierten Walze und einer rauhen, gerändelten oder "Anilox"-Walze, ohne daß sie deren beider Nachteile besitzt. Die Außenfläche 16 ist hart und gegenüber Schlagen undurchdringbar, wobei gleichzeitig Vertiefungen in Form des Spaltmusters 14 vorhanden sind.Figure 1 shows a fluid roller 10, which is attached to a second Roller 12 is pressed and this presses for easier fluid transfer. It can be seen on the fluid roller 10 a gap pattern 14. The gap pattern 14 is in a hard outer cylindrical surface 16 of the fluid roller 10 in Shaped in the manner described below and gives the roller a certain, non-coherent, non-homogeneous Surface. When working with the roller, the nip pattern does not give the fluid roller 10 all of the benefits interrupted, smooth-polished roller and a rough, knurled or "anilox" roller without both of them Has disadvantages. The outer surface 16 is hard and impenetrable to impact, while at the same time Depressions in the form of the gap pattern 14 are present.
Figur 2 zeigt als vergrößerte, geschnittene Seitenansicht die Außenfläche 16 und das Spaltmuster 14 der Fluidwalze 10 gemäß Figur 1. Man erkennt, daß das Spaltmuster 14 aus einer Vielzahl von untereinander verbundenen, in derFIG. 2 shows an enlarged, sectional side view of the outer surface 16 and the gap pattern 14 of the fluid roller 10 according to Figure 1. It can be seen that the gap pattern 14 from a plurality of interconnected, in the
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Außenfläche 16 gebildeten Spalten 18 besteht, die sich in im allgemeinen vorgegebener Tiefe und Breite in der Außenfläche 16 erstrecken. Zwischen benachbarten Spalten 18 befinden sich polierte Inseln 20, die die Oberfläche der Fluidwalze 10 bilden. Die Inseln 20 sind durch die unregelmäßig verlaufenden Spalte voneinander getrennt und gestatten um sich herum eine Fluidströmung. Auf diese Weise besitzt die Außenfläche 16 der Fluidwalze 10 eine unzusammenhängende, unhomogene Oberfläche gegenüber aufgebrachten Fluiden. Auf die Oberfläche entweder statisch oder dynamisch aufgebrachtes Fluid besitzt zunächst bestimmte Fließeigenschaften, die von der Art der Oberfläche, also glatt oder rauh, unabhängig sind. Wird beispielsweise ein Wassertropfen auf eine bekannte Walze aufgebracht, dann ballt er sich im allgemeinen zusammen, sofern er nicht zuvor mit einem Netzmittel zur Verringerung seiner Oberflächenspannung behandelt worden ist. Wird der gleiche Wassertropfen auf die Außenfläche 16 der erfindungsgemäßen Fluidwalze 20 aufgebracht, dann verteilt er sich, als ob ein Netzmittel zugesetzt worden sei, weil die untereinander verbundenen Spalte 18 seine Oberflächenspannung mechanisch aufbrechen. Dies erfolgt auch dann, wenn die Wassertropfen dynamisch aufgebracht werden.Outer surface 16 is formed columns 18, which are in a generally predetermined depth and width in the outer surface 16 extend. Between adjacent columns 18 there are polished islands 20 which form the surface of the Form fluid roller 10. The islands 20 are separated from one another by the irregularly extending gaps and permit a fluid flow around it. In this way, the outer surface 16 of the fluid roller 10 has a discontinuous, inhomogeneous surface compared to applied fluids. On the surface either static or Dynamically applied fluid initially has certain flow properties that depend on the type of surface, i.e. smooth or rough, are independent. For example, if a drop of water is applied to a known roller, then it generally clumps together unless it has been previously treated with a wetting agent to reduce its surface tension has been treated. If the same drop of water on the outer surface 16 of the invention Fluid roller 20 applied, then it spreads as if a wetting agent had been added, because the each other connected column 18 break its surface tension mechanically. This also occurs when the Drops of water are applied dynamically.
Figur 3 zeigt eine vergrößerte Draufsicht auf einen Teil der Außenfläche 16 der erfindungsgemäßen Fluidwalze 10.FIG. 3 shows an enlarged plan view of part of the outer surface 16 of the fluid roller 10 according to the invention.
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Man erkennt die Zufallsverteilung der Spalte 18 und deren im wesentlichen gleichmäßige Breite unter Bildung von etwa gleich großen Inseln 20. Als "Zufallsmuster" werden hierin untereinander verbundene Spalte verstanden, welche die dargestellte und beschriebene unzusammenhängende und unhomogene Oberfläche bilden. Die Anordnung der Spalte ist aufgrund ihres Herstellungsverfahrens zufällig oder unregelmäßig. Sie bilden jedoch Inseln 20, deren Größe und Anzahl ebenso wie die Spaltgröße und Anzahl sorgfältig gesteuert sind. Dies stellt ein wesentliches Merkmal der Erfindung dar. Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung liegt in der Dichte der Spalte 18 gegenüber den glatten Inseln 20. Die Spaltdichte oder -belegung beträgt bei der Ausführung gemäß Figur 3 14 bis 17 %, wobei sich für den dynamischen Betrieb zur Übertragung verhältnismäßig unviskoser Fluide wie Wasser eine Belegung von etwa 15 % als vorteilhaft erwiesen hat. Als vorteilhaft haben sich ferner Spalttiefen von 0,025 bis 0,05 mm und etwa gleicher Breite zur Erzielung optimaler Ergebnisse erwiesen.The random distribution of the gaps 18 and their essentially uniform width can be seen with the formation of islands 20 of approximately the same size. The term "random pattern" is understood here to mean interconnected gaps which form the disconnected and inhomogeneous surface shown and described. The arrangement of the columns is random or irregular due to their manufacturing process. However, they form islands 20, the size and number of which, as well as the gap size and number, are carefully controlled. This is an essential feature of the invention. A further essential feature of the invention lies in the density of the column 18 opposite the smooth islands 20. The gap density or occupation rules is in the embodiment of Figure 3 14 to 17%, wherein the dynamic for the Operation for the transfer of relatively non-viscous fluids such as water an occupancy of about 15 % has proven advantageous. Gap depths of 0.025 to 0.05 mm and approximately the same width have also proven to be advantageous in order to achieve optimal results.
Figur 4 zeigt eine andere Spaltbelegung in der Größenordnung von 20 %. Es ist klar, daß die Zahlenangabe einen Mittelwert für die Spalte gegenüber den Inseln 20 bedeutet. Die Größe der Spalte 18 wird vorzugsweise nicht beeinflußt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß mit zunehmen-FIG. 4 shows another gap coverage in the order of 20 %. It is clear that the figure indicates an average value for the column opposite the islands 20. The size of the column 18 is preferably not affected. It has been shown, however, that with increasing
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der Spaltdichte in den Inseln 20 flache Spaltvertiefungen entstehen. Falls dies erfolgt, dann führt dies zu einer Abwendung von dem erfindungsgemäßen Spaltmuster 14 und führt zu einer mit Vertiefungen versehenen Walzenoberfläche, die mehr dem Stand der Technik ähnelt und nicht die erfindungsgemäßen Fluidübertragungseigenschaften besitzt. Die zum Stand der Technik zählenden, mit Vertiefungen versehenen Walzenoberflächen bewirken nämlich keine Querverteilung des Fluids, da die Spalte nicht untereinander verbunden sind. Im dynamischen Betrieb wird durch das erfindungsgemäße Spaltmuster 14 die Fluidübertragung unter Druck von einer FluidzufUhreinrichtung, beispielsweise angedrückten Walzen, erleichtert. Als "unter Druck eingedrückt" wird im nachfolgenden diejenige Beanspruchung von Walzen verstanden, bei der das Profil einer oder beider in die andere gedrückt wird. Das Spaltmuster 14 erleichtert in gleicher Weise die Aufbringung des Fluids auf die gewünschte Unterlage, da letzteres in dem Spaltmuster 14 fließt.the gap density in the islands 20 shallow gap depressions arise. If this happens then it will result in a Avoidance of the gap pattern 14 according to the invention and leads to a roller surface provided with depressions, which is more similar to the prior art and does not have the fluid transfer properties of the invention. Those belonging to the state of the art, with indentations provided roller surfaces do not cause any lateral distribution of the fluid, as the gaps are not connected to one another. In dynamic operation, the gap pattern 14 according to the invention, the fluid transfer under pressure from a fluid supply device, for example pressed rollers, relieved. In the following, that stress is referred to as "pressed in under pressure" understood by rollers in which the profile of one or both is pressed into the other. The split pattern 14 in the same way facilitates the application of the fluid to the desired substrate, since the latter in the Gap pattern 14 flows.
Figur 5 zeigt eine vergrößerte, schematische Darstellung der Fluidwalze 10 im Betrieb. Fluid wird mit Hilfe einer zweiten Walze 22 auf die Fluidwalze 10 aufgebracht. Die Aufbringung von Fluid kann aber auch auf jede andere Weise erfolgen. In einer Ausführung wrrd das Fluid unter Druck auf die Fluidwalze 10 übertragen, wozu in einerFIG. 5 shows an enlarged, schematic illustration of the fluid roller 10 in operation. Fluid is made with the help of a second roller 22 is applied to the fluid roller 10. However, the application of fluid can also be applied to any other Way. In one embodiment, the fluid wrrd transferred to the fluid roller 10 under pressure, including in a
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anderen Ausführung andere Druckeinrichtungen vorgesehen sind. Die zweite Walze 22 hat eine weiche Außenfläche 24 und wird an der Übergangsstelle 26 von der harten Fluidwalze 10 eingedrückt. Am Übergang der beiden Walzen entsteht ein Fluidspalt 28 mit Fluid 30. Das Fluid 30 wird durch die Übergangsstelle 26 gepreßt und auf die Fluidwalze 10 übertragen. Hier treten beim Stand der Technik die Schwierigkeiten auf, die erfindungsgemäß vermieden werden. Die Dicke der auf diese Weise gebildeten Fluidschicht 32 auf der erfindungsgemäßen Fluidwalze 10 ist gleichmäßiger und größer als bei den bekannten harten Walzen. Mit den bekannten Walzen lassen sich zwar auch große Schichtdicken übertragen, beispielsweise mit der "Anilox"-Walze, die Qualität der Übertragung ist jedoch geringer als bei polierten hydrophilen Walzen. Abgesehen von der Zerbrechlichkeit von kupferumhüllten Walzen, insbesondere beim Überschreiten eines bestimmten kritischen Drehzahlwertes, bereiten die Antriebskräfte an unterschiedlich schnell angetriebenen Walzen Schwierigkeiten, wodurch sich Rückstände in Spalten oder Vertiefungen ablagern können.other design other pressure devices are provided. The second roller 22 has a soft outer surface 24 and is at the transition point 26 from the hard fluid roll 10 pressed in. A fluid gap 28 with fluid 30 is created at the transition between the two rollers. The fluid 30 becomes pressed through the transition point 26 and transferred to the fluid roller 10. This is where the prior art occurs Difficulties that are avoided according to the invention. The thickness of the fluid layer formed in this way 32 on the fluid roller 10 according to the invention is more uniform and larger than in the known hard ones Rollers. With the known rollers, it is true that large layer thicknesses can also be transferred, for example with the "Anilox" roller, but the quality of the transfer is lower than that of polished hydrophilic rollers. Apart from that on the fragility of copper-clad rolls, especially when a certain critical value is exceeded Speed value, the driving forces on rollers that are driven at different speeds cause difficulties, which can cause residues to accumulate in crevices or depressions.
Die Herstellung der Fluidwalze 10 umfaßt verschiedene Beschichtungs- und Ätzverfahren, wobei geeignete Verfahren beispielsweise die Herstellung einer umgekehrten Form wie die Fluidwalze 10 betreffen: nämlich die HerstellungThe manufacture of the fluid roller 10 includes various coating and etching processes, with suitable processes for example relate to the manufacture of an inverted shape as the fluid roller 10: namely, the manufacture
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von Motor-Zylinderbuchsen. Die dabei gebildeten Spalte werden in die Innenwand der Zylinderbuchse eingearbeitet;
sie sind im allgemeinen sehr tief, um Öl für Schmierzwecke zu halten. Hierzu sind verschiedene Verfahren der
Chrom- und Eisenbeschichtung mit unterschiedlichen Spaltmustern bekannt. Die Spaltmusterbildung für Zylinderbuchsen
bewirkt eine Taschenbildung für die Speicherung von Öl und die Reduzierung von Reibung sowie Verschleiß.
Diese oft als "Poren" bezeichneten Stellen werden elektrisch in die harte Metalloberfläche eingeätzt. Die zwischen
den Poren verbleibenden Inseln 20 werden gehont oder poliert, um eine richtige Gleitfläche zu ergeben.
Für die Erstellung der gewünschten Porositätseigenschaften in der glatten Oberfläche sind verschiedene Elektroplattier-Ätzverfahren
bekannt. Bislang hat man jedoch lediglich Zylinderbuchsen auf diese Art bearbeitet, einen
Hinweis bezüglich der Anwendung dieser Verfahren auf die Herstellung von Fluidwalzen läßt sich beim Stand der
Technik hingegen nicht finden.of engine cylinder liners. The gaps formed in the process are worked into the inner wall of the cylinder liner;
they are generally very deep to hold oil for lubrication purposes. Various methods of chrome and iron coating with different gap patterns are known for this purpose. The gap pattern formation for cylinder liners creates pockets for the storage of oil and the reduction of friction and wear. These locations, often referred to as "pores", are electrically etched into the hard metal surface. The islands 20 remaining between the pores are honed or polished to give a proper sliding surface. Various electroplating etching processes are known for creating the desired porosity properties in the smooth surface. So far, however, only cylinder liners have been machined in this way, but no reference to the application of these methods to the production of fluid rollers can be found in the prior art.
Das erfindungsgemäße Spaltmuster 14 für die Fluidwalze 10 liefert einen synergistischen Effekt. Die Fließeigenschaften entsprechen weder den zum Stand der Technik zählenden glatten noch den rauhen Walzen. Eine Abänderung der Spaltdichte, der Spaltbemessung und der hierin beschriebenen Spaltanordnung liefert nur wenige Vorteile, ohne gleich-The gap pattern 14 according to the invention for the fluid roller 10 provides a synergistic effect. The flow properties correspond neither to the smooth nor to the rough rolls belonging to the state of the art. A modification of the gap density, gap dimension and those described herein Gap arrangement provides only a few advantages without the same
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zeitig auch kritische Nachteile mit sich zu bringen.also have critical disadvantages at an early stage.
Die Herstellung der Spaltmuster 14 läßt sich beispielsweise auf folgende Art bewerkstelligen:The production of the gap pattern 14 can be accomplished, for example, in the following way:
Zunächst wird ein zylindrischer Kern für die Beschichtung mit Chrom oder einem ähnlichen Belag vorbereitet. Der Kern wird bezüglich der Beschichtungsanode sehr genau ausgerichtet, um eine gleichmäßige Beschichtung zu ergeben. Wenn das aufgebrachte Metall eine vorgegebene Schichtdicke in der Größenordnung von 0,5 mm erreicht hat, wird es elektrogeätzt, wobei eine Umpolung des Stromes erfolgt und Teile des aufgebrachten Metalls entfernt werden. Die untereinander verbundenen Spalte 18 erstrecken sich bis zu etwa 0,25 mm Tiefe in die Außenfläche 16, und zwar je nach Schichtstärke. Anschließend wird die geätzte Walze gehont oder auf einer Drehbank oder einer ähnlichen Vorrichtung poliert, um die Plattierungsstärke zu verringern, die OberflächenaDmessungen und Anordnung innerhalb genauer Grenzen festzulegen und die glatten, gleichmäßigen Inseln 20 mit dazwischenliegenden Spalten gemäß Figuren 1 bis 4 zu erhalten. Das Ätzen und Polieren muß zur Bildung des erfindungsgemäßen Spaltmusters 14 aufeinander abgestimmt sein. Als hinreichend hat sich eine Spalttiefe zwischen 0,025 und 0,075 mm erwiesen. Hierzu ist die Anfangsschichtstärke des auf denFirst, a cylindrical core is prepared for coating with chrome or a similar coating. Of the The core is aligned very precisely with respect to the coating anode in order to produce a uniform coating. When the applied metal reaches a given layer thickness of the order of 0.5 mm it is electro-etched, the polarity of the current being reversed and parts of the applied metal being removed will. The interconnected gaps 18 extend into the outer surface to a depth of about 0.25 mm 16, depending on the layer thickness. Then the etched roller is honed or on a lathe or a similar device to reduce the plating thickness, polishes the surface dimensions and layout set within precise limits and the smooth, uniform islands 20 with intervening gaps according to Figures 1 to 4 to be obtained. The etching and polishing must be carried out to form the gap pattern of the present invention 14 must be coordinated with one another. A gap depth between 0.025 and 0.075 mm has proven to be sufficient. For this purpose, the initial layer thickness of the
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zylindrischen Kern aufgebrachten Metalls häufig größer als bei üblichen Plattierverfahren, während das Ätzen in gesteuerterer Weise erfolgt und das Polieren mit dem Ätzen genau abgestimmt ist.cylindrical core deposited metal often larger than with conventional plating processes, while the etching in takes place in a controlled manner and the polishing is precisely coordinated with the etching.
Für den Betrieb wird die Fluidwalze 10 zunächst mit einem geeigneten Mittel behandelt, beispielsweise für Chromoberflächen mit Salzsäure, um alle Flächen, Inseln 20 und Spalte 18 fluidaufnahmefähig zu machen. Anschließend wird die Fluidwalze 10 an einer Fluidzufuhreinrichtung und einem Aufbringbereich montiert. Gemäß Figur 1 drückt die Fluidwalze 10 gegen eine weiche Walze, wobei beide Walzen entweder unabhängig voneinander oder gemeinsam antreibbar sind. Durch die sich drehenden Übergangsstellen 26 wird eine gewisse Turbulenz auf die Fluidschicht übertragen. Diese Turbulenz ist teilweise auf eine Fluid-Querströmung in den Spalten 18 zurückzuführen, welche eine bei glatten Walzenoberflächen laminare Strömung wesentlich stört. So bilden sich beispielsweise Fluidringe oder Buckel aus laminarer Fluidströmung auf glatten zusammenhängenden, hydrophilen Flächen. Durch die dynamische Oberflächenwirkung der erfindungsgemäßen Spaltmuster 14 wird eine derartige Ringbildung verhindert. Dies ist insbesondere für lithographische Befeuchtungsanlagen von Vorteil, bei denen häufig Alkohol im Netzfluid oder in der Sprühlösung zur Reduzierung der Oberflächenspannung verwendet wird.For operation, the fluid roller 10 is first treated with a suitable agent, for example for chrome surfaces with hydrochloric acid to make all surfaces, islands 20 and gaps 18 capable of absorbing fluid. Then will the fluid roller 10 is mounted on a fluid supply device and an application area. According to Figure 1 presses Fluid roller 10 against a soft roller, both rollers being drivable either independently of one another or together are. A certain turbulence is transmitted to the fluid layer by the rotating transition points 26. This turbulence is due in part to a cross-flow of fluid in the gaps 18, which is a smooth Roll surfaces significantly disrupts laminar flow. For example, fluid rings or humps are formed laminar fluid flow on smooth, contiguous, hydrophilic surfaces. Due to the dynamic surface effect the gap pattern 14 according to the invention prevents such ring formation. This is especially for lithographic humidification systems are advantageous, in which alcohol is often in the wetting fluid or in the spray solution is used to reduce surface tension.
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Durch das erfindungsgemäße Spaltmuster 14 wird die Verwendung von Alkohol und ähnlichen Netzmitteln überflüssig, so daß eine wirtschaftlichere Fluidübertragung möglich ist.The inventive gap pattern 14 makes the use of alcohol and similar wetting agents superfluous, so that more economical fluid transfer is possible.
hu: bühu: bü
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e e r s e 11 ee e r s e 11 e
Claims (30)
des hindurchgeleiteten Fluids zur Erleichterung der
Fluidübertragung mechanisch aufgebrochen wird.14. The method according to claim 12, characterized in that the surface tension during the passage of the fluid between the hard and the soft roller
of the fluid passed through to facilitate the
Fluid transfer is broken up mechanically.
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