DE3220534A1

DE3220534A1 - Gegenpresseur sowie verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3220534A1
Application number: DE19823220534
Authority: DE
Inventors: Siegfried 7000 Stuttgart Wiedemann
Original assignee: BELSER CHR DRUCK GmbH
Current assignee: BELSER CHR DRUCK GmbH
Priority date: 1982-06-01
Filing date: 1982-06-01
Publication date: 1983-12-08
Also published as: DE3220534C2; EP0095608A3; EP0095608A2

Description

DR. SOLF & ZAPF

Zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentami
European Patent Attorneys

I/p/2541

Belserdruck Chr. Belser GmbH & Co. KG, Augustenstr. 5-15, 7000 Stuttgart 1

Gegenpresseur sowie Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft einen elektrisch isolierten Gegenpresseur für ein Drei-Walzensystem einer Tiefdruckrotationsmaschine, die mit Mitteln zur Durchführung eines sogenannten elektrostatischen Druck-Unterstützungsverfahrens ausgerüstet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung des neuen Gegenpresseurs.

Das Druckwerk einer Tiefdruckrotationsmaschine besteht in der Regel aus dem Druckzylinder und dem über dem Druckzylinder angeordneten zylinderförmigen Gummipresseur (Zwei-Walzensystem). Zwischen Gummipresseur und Druckzylinder wird die Papierbahn durchgeführt, wobei die in den Näpfchen des Druckzylinders vorhandene Farbe auf das Papier übertragen werden soll. Der Gummipresseur ist mit einer elastischen Oberflächenschicht ausgerüstet und hat die Aufgabe, die Papierbahn mit relativ hohem Druck gegen den Druckzylinder zu pressen, so daß die Farbe möglichst vollständig von der Druckzylinderoberfläche auf das Papier

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übertragen wird« Wenn besonders hohe Drücke auf eine relativ breite Druckzylinderoberfläche übertragen werden sollen, ist über dem Gummipresseur noch ein zylinderförmiger, sogenannter Stahl- oder Gegenpresseur angeordnet, der auf die Oberfläche des Gummipresseurs gepreßt werden kann (Drei-Walzensystem) und die Anpressung des Guminipresseurs auf den Druckzylinder unterstützt.

Zur Verbesserung der Farbübertragung bei Tiefdruckrotationsmaschinen sind elektrostatische Kräfte ausnutzende Druckunterstützungsverfahren entwickelt worden, bei denen auf die Oberfläche des Gummipresseurs eine elektrische Ladung aufgebracht wird. Zu diesem Zweck trägt der Gummipresseur außenseitig eine leitfähige Schicht über einer Isolationsschicht, die auf einem geerdeten Metallkern angeordnet ist. Damit die Ladung des Gummipresseurs nicht auf den Gegenpresseur des Drei-Walzensystems abfließen kann, ist bei bekannten Vorrichtungen die Oberfläche des aus einem Stahlzylinder bestehenden Gegenpresseurs schachtförmig mit einer elektrisch isolierenden Ummantelung aus Kunststoff (RiIsan) versehen.

Ein elektrostatisches Druckhilfeverfahren dient nicht nur zur Verbesserung einer schlechten Farbübertragung (missing dots), sondern bei zufriedenstellender Farbübertragung auch zur Verminderung des Anpreßdrucks der Presseure, so daß deren Verschleiß gemindert und die Energieaufwendung verringert werden können. Insofern haben sich die elektrostatischen Druckunterstützungsverfahren in den letzten Jahren immer mehr durchsetzen können.

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Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß die Kunststoffbeschichtung des Gegenpresseurs eines Drei-Walzensystems den Belastungen nicht gewachsen ist. Die Oberfläche der Ummantelung wird insbesondere durch den Einfluß von Chemikalien rauh und sogar wellig, so daß im Betrieb Unwuchten auftreten. Die Unwuchten führen zu unterschiedlich hohen Anpreßdrücken des Gummipresseurs und stören dadurch die homogene Farbübertragung sowie den ruhigen Lauf des Druckwerks; die Wellung hat außerdem Passerschwierigkeiten zur Folge. Die Umrollungszahlen eines Gegenpresseurs sind daher relativ niedrig, so daß hohe Kosten durch das erforderliche Stillsetzen der Maschine und die Wiederbeschichtung des Gegenpresseurs entstehen.

Des weiteren stellen sich zwischen der Kunststoffschicht und der Oberfläche des Stahlzylinders Hohlraumzonen ein, in denen sich sogar Wasser ansammeln kann. Diese Zonen vermindern den Isolationswert der Beschichtung ganz erheblich. Das Wasser verursacht außerdem Korrosion in der Oberfläche des Stahlzylinders. Die Hohlraumzonen bewirken darüber hinaus eine Verminderung der Wärmeableitung vom Gummipresseur auf den Gegenpresseur. Der Gegenpresseur ist bekanntlich wassergekühlt, damit er die durch das Walken des Gummipresseurs entstehende Wärme besser aufnehmen und abführen kann. Die Kunststoffbeschichtung behindert ohnehin den Wärmeabfluß. Der Wärmeabfluß wird darüber hinaus jedoch durch die Hohlraumzonen gestört. Geringe Abhilfe schafft ein höherer Preßdruck, der aber wiederum einen höheren Energieaufwand und höheren Verschleiß'zur Folge hat, so daß der angestrebte Zweck des elektrostatischen Druckunterstützungsverfahrens, nämlich die Erniedrigung des Anpreßdrucks, häufig nicht erreicht

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werden kann. **

Aufgabe der Erfindung ist, einen verschleißfesten, für die Anwendung eines elektrostatischen Druckunterstützungs-Verfahrens geeigneten Gegenpresseur mit einfachen Mitteln zu schaffen, der die beschriebenen Nachteilen bekannter Presseure nicht aufweist.

Die Aufgabe wird durch einen Gegenpresseur, bestehend aus einem vorzugsweise wassergekühlten Stahlzylinder mit einer elektrisch isolierenden Ummantelung gelöst, der sich dadurch auszeichnet, daß die Qrmantelung aus Keramik besteht. Zweckmäßigerweise ist zwischen der Stahloberfläche des Gegenpresseurs und der Keramikschicht noch eine Haftvermittlerschicht angeordnet. Die Keramikbeschichtung ist

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vorzugsweise von 1,0 bis 2,0 irni dick. Die/Haftvermittlerschicht beträgt vorzugsweise von 0,2 bis 0,6 mm. Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung besteht die Keramikschicht im wesentlichen aus Al₃O₃ mit geringen Anteilen von TiO₃, SiO₃ und Fe₃O₃, vorzugsweise 94 Gew.-% Al₃O₃, 2,5 Gew.-% TiO₃, 2,0 Gew.-% SiO₃ und 1,5 Gew.-% Fe₃O₃. Die Haftvermittlerschicht besteht im wesentlichen aus überwiegend Nickel mit geringen Anteilen Aluminium. Vorzugsweise besteht die Haftvermittlerschicht aus 95 ,5 Gew.-% Ni und 4,5 Gew.-% Al.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des neuen Gegenpresseurs ist dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikschicht und/oder die Haftvermittlerschicht durch ein an sich bekanntes Flammspritzverfahren aufgetragen werden. Beim Flammspritzverfahren handelt es sich um ein Pulverspritzverfahren. Das Pulver wird mit einer Spritzpistole aufgetragen, in der es unter Ausnutzung der Schwerkraft durch ein Dosierventil fließt, um dann mit reduziertem Druck von einer Aspiratorkammer aufgenommen zu werden. Von hier wird das Pulver durch die Spritzflamme gewirbelt, in der es aufgeschmolzen wird und sich auf das Werkstück zu einer Spritz-

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schicht aufbaut. Für die Spritzflamme kann ein Acetylensauerstoff oder ein Wasserstoffsauerstoffgemisch benutzt werden. Die Erfindung sieht vor, das zu verspritzende Pulver für die Dosierung insbesondere durch Rühren in Bewegung zu halten, damit der Flammspritzstrom nicht unterbrochen wird.

Zweckmäßig ist, die Oberfläche der gespritzten Keramikschicht auf Maß zu schleifen, wobei eine sehr glatte Oberfläche entsteht. Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird die Keramikoberfläche mit Kunststoff oder einem Lack versiegelt, so daß die ggf. vorhandene Porosität der Keramikschicht zumindest oberflächlich geschlossen wird, damit keine vom Gummipresseur ggf. übertragenen Farbbestandteile oder dergleichen Chemikalien in die Keramikbeschichtung eindringen können, wodurch deren Isolierfähigkeit beeinträchtigt werden könnte. Vorzugsweise erfolgt die Versiegelung der Keramikoberfläche vor dem Schleifen, wobei das Schleifen derart durchgeführt wird, daß die Porenversiegelung erhalten bleibt.

Das Flammspritzverfahren schafft eine Keramikbeschichtung, die eine hervorragende Isolationswirkung und eine hohe Verschleißfestigkeit gewährleistet. Ablösungen der Beschichtung von der Metalloberfläche treten ebenso wie Unwuchten nicht auf. Zudem besitzt die neue Beschichtung eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit, so daß das Druckwerk trotz der Walkung des Gummipresseurs kalt bleibt. Letzteres führt auch zu höheren Umrollungszah]en für den Gummipresseur.

Überraschend ist, daß der Anpreßdruck des neuen Gegenpresseurs ganz erheblich vermindert werden kann, wobei

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dennoch die gleiche Farbübertragungsqualität erzielt wird. Es können z. B. Anpreßdrücke von etwa 1 kp/cm gewählt werden, während bei herkömmlichen, mit Kunststoff beschichteten Gegenpresseuren zur Erzielung gleicher Druckqualitäten Anpreßdrücke von etwa 3,5 kp/an eingestellt werden müssen. Woraus dieser überraschende Effekt resultiert, ist nicht bekannt. Die sich daraus ergebenden Vorteile sind geringerer Verschleiß des Druckwerks und erhebliche Senkung der Energieaufwendung sowie höhere Effektivität der elektrostatischen Druckhilfe.

Die Verwendung einer in der Regel spröden Keramikbeschichtung bot sich nicht ohne weiteres an, wenn man berücksichtigt, daß theoretisch der Isolationswert einer gleich dicken Kunststoffschicht zumindest gleich ist und außerdem eine Keramikschicht eine niedrige Temperaturwechselbeständigkeit aufweist, im Druckwerk jedoch zonal deutliche Temperaturwechsel und auch zonal unterschiedliche Temperaturen auftreten. Offenbar wirkt die Haftvermittlerschicht ausgleichend, so daß sehr hohe ümrollungszahlen erzielt werden können.

Die Farbübertragung des Papiers ist bei Verwendung des neuen Gegenpresseurs bei niedrigen Anpreßdrücken ganz hervorragend und kann mit herkömmlichen Druckwerken nicht erzielt werden.

Anhand der Zeichnung wird der neue Gegenpresseur näher erläutert. Das schematisch abgebildete Drei-Walzendruckwerk einer Tiefdruckrotationsmaschine weist den Druckzylinder 1, den Gummipresseur 2 und den Gegenpresseur 3 auf. Zwischen dem Gummipresseur 2 und dem Druckzylin-

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der 1 wird die Papierbahn 4 durchgeführt. Die Mittel zur Ausführung des elektrostatischen Druckunterstützungsverfahrens sind zur Erhaltung der Übersichtlichkeit der Zeichnung nicht dargestellt.

Erfindungsgemäß besteht der Gegenpresseur aus dem Stahlzylinder 5, auf dem eine Metallegierung als Haftvermittlerschicht 6 aufgetragen ist, auf der wiederum eine Keramikschicht 7 angeordnet ist.

Die Oberfläche der Keramikschicht 7 ist geschliffen. Die Keramikschicht 7 ist infolge des Auftrags nach dem Flammspritzverfahren sinterartig mit der Haftvermittlerschicht 6 fest verbunden, während die Haftvermittlerschicht legierungsartig mit der Oberfläche des Stahlzylinders 5 verbunden ist.

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Claims

Ansprüche:

1. Gegenpresseur für ein Drei-Walzensystem einer Tiefdruckrotationsmaschine, die mit Mitteln zur Durchführung eines elektrostatischen Druckunterstützungsverfahrens ausgerüstet ist, wobei der Gegenpresseur mit einer elektrisch isolierenden Ummantelung beschichtet ist, dadurch gekennzeich net, daß die Ummantelung aus Keramik besteht.

2. Gegenpresseur nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß der Stahlzylinder wassergekühlt ist.

3. Gegenpresseur nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stahloberfläche und der Keramikschicht eine Haftvermittlerschicht angeordnet ist.

4. Gegenpresseur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, düß die Keramikbeschichtung von 1/0 bis 2,0 mm dick ist.

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5. Gegenpresseur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftvermittlerschicht von 0,2 bis 0,6 mm dick ist.

6. Gegenpresseur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikbeschichtung im wesentlichen aus
Al₃O₃ mit geringen Anteilen von TiO₃, SiO₃ und Fe₃O₃, vorzugsweise aus 94 Gew.-% Al₃O₃, 2,5 Gew.-% TiO₃,
2,0 Gew.-% SiO₂ und 1,5 Gew.-% Fe₃O₃, besteht.

7. Gegenpresseur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftvermittlerschicht im wesentlichen aus

überwiegend Nickel mit geringen Anteilen Aluminium, vorzugsweise aus 95,5 Gew.-% Ni und 4,5 Gew.-% Al_/
besteht.

8. Gegenpresseur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Keramikbeschichtung geschliffen ist.

9. Gegenpresseur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die oberflächlich angeordneten Poren
der Keramikbeschichtung zumindest teilweise mit
einem Kunststoff oder Lack ausgefüllt sind.

10. Gegenpresseur nach einem oder, mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikbeschichtung auf die Haftvermittlerbeschichtung aufgesintert ist.

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11. Gegenpresseur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bislO, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftvermittlerbeschxchtung auf die Stahloberfläche aufgesintert ist.

12. Verfahren zur Herstellung eines Gegenpresseurs nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikschicht und/oder die Haftvermittlerschicht durch ein Flammspritzverfahren aufgetragen werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß während des Flammspritzens der pulverförmige Rohstoff für die Dosierung durch Rühren in Bewegung gehalten wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 und/oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die flammgespritzte Keramikoberfläche mit Kunststoff oder Lack versiegelt wird.

15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche auf Maß geschliffen wird.

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