DE4141743A1

DE4141743A1 - PRESSURE OF A LOW PRINTING ROTATION MACHINE

Info

Publication number: DE4141743A1
Application number: DE19914141743
Authority: DE
Inventors: Rolf Lehmann; Eugen Schnyder
Original assignee: Sulzer Escher Wyss AG; Escher Wyss AG
Current assignee: Sulzer Escher Wyss AG
Priority date: 1990-12-20
Filing date: 1991-12-13
Publication date: 1992-06-25
Also published as: CH682894A5; DE4121512C1

Description

Die Erfindung betrifft einen Presseur einer Tiefdruck rotationsmaschine mit einem elastischen rohrförmigen Walzenmantel, der mittels mehrerer in Axialrichtung nebeneinander angeordneter Stützelemente auf einem zentralen Träger abgestützt ist, und bei dem die Stützelemente einzeln oder gruppenweise getrennt voneinander ansteuerbar sind, um Preßkräfte in einer Preßebene auszuüben.The invention relates to an impression roller of a gravure printing rotary machine with an elastic tubular Roll shell, which by means of several in the axial direction juxtaposed support elements on a central carrier is supported, and in which the Support elements separated individually or in groups are controllable from each other to press forces in one Exercise press level.

Ein solcher Presseur ist beispielsweise aus der CH 6 71 732 vorbekannt und dient beispielsweise zum Bedrucken von breiten Warenbahnen in einer Tiefdruck rotationsmaschine, wobei die zu bedruckende Warenbahn mittels des Presseurs gegen einen Formzylinder gepreßt wird, um die in der Formzylinder-Gravur befindliche Farbe auf die Warenbahn, beispielsweise eine zu bedruckende Papierbahn, eine Kunststoffolie oder einen Bedruckstoff, zu übertragen. Solche Presseure haben den Vorteil, daß sie eine gleichmäßige Druckbeauf schlagung über die Walzenbreite ermöglichen und ein einwandfreies Bedrucken breiter Warenbahnen bis in den Bereich von 10 Meter hinein gestatten. Durch Verwendung mehrerer Stützelemente mit separater Druckmittelzufuhr lassen sich solche Presseure auf verschiedene Bahnbreiten einstellen.Such impression roller is, for example, from the CH 6 71 732 previously known and is used, for example, for Printing wide webs in one gravure rotary machine, the web to be printed pressed against a forme cylinder by means of the impression roller to the one in the forme cylinder engraving Color on the web, for example one too printing paper web, a plastic film or a Substrate to transfer. Such pressers have that Advantage that they have an even pressure Enable impact and across the roller width perfect printing of wide webs up to the Allow a range of 10 meters. By using several support elements with separate pressure medium supply such impressionists can be different Set web widths.

Bei Tiefdruckmaschinen ist es ein bekannter Effekt, daß infolge der Adhäsionskräfte und/oder der Kapillar kräfte die Farbe nicht immer vollständig die Farb näpfchen der Gravur verläßt, was zu einem schlechten Ausdruck führt. Um diesen unerwünschten Effekt zu beseitigen, ist es z. B. aus DE 20 58 315 bekannt, die Oberfläche der Presseurwalze elektrostatisch aufzu laden, so daß mit Hilfe der elektrostatischen Ladung die Kapillarkräfte überwunden werden und die Farbe vollständig an den Bedruckstoff gelangt.With gravure printing machines it is a known effect that due to the adhesive forces and / or the capillary The color does not always fully force the color The engraving leaves well, leading to a bad one Expression leads. To avoid this undesirable effect eliminate it is z. B. from DE 20 58 315 known Surface of the impression roller electrostatically charge so that with the help of electrostatic charge the capillary forces are overcome and the color completely reaches the substrate.

Bekannt ist ein Aufladeverfahren, bei dem die elektrostatische Aufladung der Presseurwalze über eine Coronaentladung zwischen einer an der Rückseite der Walze in kleinem Abstand angeordneten Elektrode und der Oberfläche der Presseurwalze erzeugt wird, welche auf der Walzenoberfläche eine elektrostatische Aufladung erzeugt, wobei sich die Ladung auf der Oberfläche verteilt und über den Bedruckstoff und den Formzylinder abfließt. Da die Elektrode oberhalb der Presseurwalze angeordnet ist, spricht man zuweilen von "Top Loading". A charging method is known in which the electrostatic charging of the impression roller via a Corona discharge between one at the back of the Roller arranged at a small distance and the electrode Surface of the impression roller is generated, which on electrostatic charge on the roller surface generated, with the charge on the surface distributed and over the substrate and the form cylinder drains away. Because the electrode is above the impression roller is sometimes referred to as "top loading".

Es sind auch Aufladesysteme bekannt, z. B. aus EP 1 15 611, die die Ladung von der Seite her durch den Presseurmantel auf die Oberfläche aufbringen. Dazu besteht der Mantel der Presseurwalze im Inneren zu nächst aus einer hochisolierenden Schicht, auf die eine Schicht mit guter elektrischer Leitfähigkeit aufge bracht wird, die an wenigstens einem Walzenende über den darüber liegenden schlechter leitenden weichen Walzenmantelbezug hinausragt. Bei diesem als "Side Loading" bekannten System wird der herausragende Teil der hochleitenden Schicht von der Seite her über die gesamte Walzenbreite elektrisch aufgeladen, wobei sich die elektrische Ladung über den schlechter leitenden Walzenmantelbezug verteilt wird und dessen Oberfläche auflädt. Dieses System hat den Vorteil, daß keine äußeren Elektroden erforderlich sind und damit ein Bauteil, das wegen seiner Verschmutzung einen nennens werten Wartungsaufwand erfordert, entfallen kann.Charging systems are also known, e.g. B. from EP 1 15 611, which the cargo from the side through the Apply the impression coat to the surface. To there is the jacket of the impression roller inside next from a highly insulating layer on which one Layer with good electrical conductivity applied is brought over at least one roller end the poorer conductive soft ones above Roll shell cover protrudes. With this as "Side Loading "well-known system becomes the outstanding part the highly conductive layer from the side over the entire roller width electrically charged, with the electrical charge over the less conductive Roll cover is distributed and its surface charges. This system has the advantage that none outer electrodes are required and therefore one Component that because of its pollution a name maintenance effort required, can be omitted.

Bei solchen Verfahren stellt sich jedoch häufig die Aufgabe, mit der gleichen Maschine verschieden breite Materialbahnen mit der gleichen Presseurwalze bedrucken zu müssen. Bei schmaleren Warenbahnen führt das zu dem Problem, daß die Oberfläche des Presseurs an den Stellen, wo keine Materialbahn vorhanden ist, mit dem Formzylinder direkt in Kontakt kommt, da über die ge samte Breite die gleiche Preßkraft wirkt. Da jedoch an diesen Stellen keine Warenbahn vorhanden ist, ent fällt dort die isolierende Wirkung der Warenbahn und die elektrostatische Ladung fließt auf dem Weg des geringsten Widerstandes, also vorzugsweise an diesen unbedeckten Stellen ab. Dort wo die Aufladung zur Farbübertragung auf die Warenbahn benötigt wird, wird also die Ladung reduziert und somit das Druckergebnis verschlechtert. Um diesen Nachteil zu vermeiden, be sitzt der aus DE 20 58 315 bekannte Presseur abwech selnd über den Umfang verteilt verschieden lange leit fähige Schichten, die getrennt voneinander aufgeladen werden können, um die Ladungszufuhr auf verschiedene Bahnbreiten einzustellen. Nachteilig ist dabei, daß infolge der Zwischenräume zwischen den Leiterschichten der Presseur-Umfang nur streifenweise, d. h. ungleich mäßig aufgeladen wird und keine optimale Druckqualität erreichbar ist. Ferner werden verstärkt auf den unbe deckten Oberflächen des Presseurs Farbpartikel vom Formzylinder auf die Presseuroberfläche übertragen, so daß dieser schneller durch Abrasion und die in der Farbe enthaltenen Lösungsmittel zerstört wird.With such procedures, however, often arises Task, with the same machine of different widths Print material webs with the same impression roller to have to. With narrower webs, this leads to that Problem that the surface of the impression roller on the Where there is no material web, use the Forme cylinder comes into direct contact because of the ge the same width applies across the entire width. However, since there is no web of goods in these places, ent there the isolating effect of the web and the electrostatic charge flows along the path of the least resistance, so preferably on this uncovered areas. Where the charge for Color transfer to the web is needed So the charge is reduced and thus the printing result worsened. To avoid this disadvantage, be sits the impression roller known from DE 20 58 315 alternately distributed over the circumference for different lengths of time capable layers that are charged separately can be used to adjust the charge delivery to different Adjust web widths. The disadvantage here is that due to the gaps between the conductor layers the impression volume only in strips, d. H. unequal is moderately charged and not optimal print quality is achievable. Furthermore, the unbe covered surfaces of the impression roller Transfer the form cylinder to the impression surface, see above that this is faster due to abrasion and that in the Paint contained solvent is destroyed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend angeführten Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und einen Presseur zu schaffen, mit dem sich Warenbahnen verschiedener Breite in der gleichen Maschine unter Einsatz der elektrostatischen Druckhilfe mit verbesserter Druckqualität zu bedrucken, ohne daß dabei die Presseurwalze an unbedeckten Flächen einem schnellen Verschleiß unterliegt.The invention is based, which disadvantages of the prior art Remove technology and create an impression roller, with which webs of different widths in the same machine using the electrostatic To print printing aid with improved print quality, without the impression roller on uncovered Surfaces are subject to rapid wear.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Walzenmantel so ausgeführt ist, z. B. durch Einlagerung leitfähiger Partikel, daß seine Leit fähigkeit bei Druckausübung oder Kompression zunimmt. According to the invention, this object is achieved by that the roller shell is designed such. B. by Embedding conductive particles that its conductive ability to exert pressure or compression.

Dabei fließt automatisch an den Stützelementen, die eine Preßkraft ausüben, eine größere Ladungsmenge durch den Walzenmantel hindurch zur Außenfläche.This automatically flows to the support elements exert a pressing force, a larger amount of charge through the roller jacket to the outer surface.

Auf die genannte Weise wird automatisch erreicht und sichergestellt, daß ein Ladungsfluß zum Walzenmantel nur an denjenigen Stellen stattfindet, an denen die Stützelemente zur Erzeugung einer Preßkraft ange steuert werden, ohne daß dazu weitere Vorkehrungen nötig wären. Bei einer Umstellung der Stützelement- Ansteuerung auf eine andere Bahnbreite wird automatisch auch lediglich der Bereich des Walzenmantels mit elektrostatischen Ladungen versorgt, wo eine Warenbahn behandelt wird.In this way it is automatically reached and ensured that a charge flow to the roll shell only takes place where the Support elements for generating a pressing force can be controlled without taking additional precautions would be necessary. When changing the support element Control to a different web width is automatic also only the area of the roll shell with supplied electrostatic charges wherever a web is treated.

Die Erfindung wird anhand des in der beiliegenden Figur wiedergegebenen Ausführungsbeispieles näher erläutert. Diese zeigt einen Presseur mit einem Walzenmantel mit druckabhängiger Leitfähigkeit.The invention is based on the in the accompanying figure reproduced embodiment explained in more detail. This shows an impression roller with a roller jacket pressure-dependent conductivity.

In dieser Figur ist ein Presseur dargestellt, wie er beispielsweise in einer Tiefdruckrotationsmaschine eingesetzt wird. Er besteht aus einem Walzenmantel 1, der um einen feststehenden Träger 2 rotierbar ist und über einen Formzylinder 3 angetrieben wird. Zwischen dem Formzylinder und dem Walzenmantel 1 läuft eine zu bedruckende Warenbahn 4 hindurch, deren Breite im dargestellten Ausführungsbeispiel nur etwa 55% der maximal möglichen Warenbahnbreite beträgt.In this figure, an impression roller is shown as it is used, for example, in a rotogravure printing machine. It consists of a roll shell 1 which is rotatable about a fixed support 2 and is driven by a forme cylinder 3 . A web 4 to be printed runs between the forme cylinder and the roller jacket 1 , the width of which in the exemplary embodiment shown is only about 55% of the maximum possible web width.

Der Walzenmantel 1 ist im Durchmesser schichtweise und über die Breite wenigstens partiell segmentweise aufge baut, wobei die einzelnen Schichten aus Materialien verschiedener elektrischer Leitfähigkeit, z. B. unter schiedlichen Elastomeren bestehen. Die äußerste Schicht 10 ist beispielsweise ein ca. 10-30 mm dicker Bezug aus Gummi, dem zur Erzielung einer mäßigen elektrischen Leitfähigkeit in der Größenordnung von ca. 10⁵-10⁷ Ohm·m eine genügende Menge Graphit oder andere leitfähige Stoffe beigemischt sind. Ähnliches gilt für die innen darunterliegende Schicht 11. Inner halb dieser Schicht schließt sich eine ca. 0,1-0,3 mm dicke hochleitfähige Schicht 12 mit einem spezi fischen Widerstand unter 10 Ohm·m, z. B. aus Kupfer, Silber oder Graphit an. Die innerste Schicht des Wal zenmantels 1 stellt den über die ganze Walzenbreite sich erstreckenden Grundkörper in der Form eines Rohres 13 mit ca. 1-3 mm Wandstärke dar, das als Ganzes oder zumindest in seiner Oberflächenschicht als elektrischer Isolator mit sehr hohem spezifischen Widerstand über 10⁸ Ohm·m ausgebildet ist. Es kann beispielsweise aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff bestehen oder aus einem ähnlichen Material.The roll shell 1 is layer-wise in diameter and at least partially segment-wise across the width, the individual layers being made of materials of different electrical conductivity, e.g. B. consist of different elastomers. The outermost layer 10 is, for example, an approximately 10-30 mm thick cover made of rubber, to which a sufficient amount of graphite or other conductive substances have been added to achieve a moderate electrical conductivity of the order of approximately 10 ⁵ -10 ⁷ Ohm · m. The same applies to the layer 11 lying underneath. Within this layer there is an approximately 0.1-0.3 mm thick highly conductive layer 12 with a speci ﬁ c resistance under 10 ohm · m, z. B. made of copper, silver or graphite. The innermost layer of the roll zenmantels 1 represents the base body extending over the entire width of the roll in the form of a tube 13 with about 1-3 mm wall thickness, the whole or at least in its surface layer as an electrical insulator with a very high specific resistance over 10th ⁸ Ohm · m is formed. For example, it can consist of a glass fiber reinforced plastic or a similar material.

Zur Erzeugung der erforderlichen Preßkraft sind im Inneren des Walzenmantels 1 gegen den Träger 2 abge stützte Stützelemente 5 vorgesehen, die eine Reihe von in Achsenrichtung nebeneinander angeordneten Stütz elementen bilden, welche separat oder gruppenweise mit Druckmittel steuerbaren Druckes beaufschlagbar sind, wie z. B. in CH 5 91 640 beschrieben, als in Preßrich tung bewegliche hydrostatische Stützelemente, oder in anderer bekannter Art mit steuerbarer Preßkraft. Damit ist es möglich, den Kraftverlauf im Druckspalt über die Breite so zu variieren, daß die Preßkraft an den Stellen, die nicht von der Papierbahn überdeckt sind, wesentlich reduziert ist.To generate the required pressing force abge supported support elements 5 are provided inside the roll shell 1 against the carrier 2 , which form a series of axially juxtaposed support elements which can be acted upon separately or in groups with pressure-controllable pressure, such as. B. described in CH 5 91 640, as in Preßrich device movable hydrostatic support elements, or in another known type with controllable pressing force. It is thus possible to vary the force profile in the pressure gap over the width in such a way that the pressing force is significantly reduced at those points which are not covered by the paper web.

Um bei Betrieb des Presseurs mit reduzierter Warenbahn breite den Kontaktdruck ganz aufzuheben und einen Ladungsfluß zum Formzylinder außerhalb der Warenbahn völlig zu verhindern, ist es besonders vorteilhaft, in den Endbereichen des Walzenmantels 1 zusätzliche ent gegengesetzt zur Preßrichtung wirkende Stützelemente 7 vorzusehen, welche nur bei Betrieb mit reduzierter Bahnbreite beaufschlagt sind und den Walzenmantel an den Enden dadurch vom Formzylinder wegziehen und somit den Ladungsfluß an den Enden weitgehend oder sogar völlig unterbinden. Zusätzlich kann in der Mitte des Walzenmantels ein Abhebeelement 8 vorgesehen sein, welches mit Unterstützung der Gegenstützelemente 7 ein Abheben des Walzenmantels 1 des Presseurs vom Form zylinder 3 bei Stillstand zum Papiereinzug gestattet.In order to completely cancel the contact pressure during operation of the impression roller with a reduced web and to completely prevent a charge flow to the forme cylinder outside the web, it is particularly advantageous to provide additional support elements 7 acting counter to the pressing direction in the end regions of the roll shell 1 , which only operate are loaded with reduced web width and thereby pull the roller jacket at the ends away from the forme cylinder and thus largely or even completely prevent the flow of charge at the ends. In addition, a lifting element 8 can be provided in the middle of the roller shell, which, with the support of the counter-supporting elements 7 , allows the roller shell 1 of the impression roller to be lifted off the forme cylinder 3 when the paper feed is at a standstill.

Um zu erreichen daß nur an denjenigen Stellen elektrische Ladung zugeführt wird, wo eine Warenbahn vorhanden ist und von den Stützelementen eine Preß kraft ausgeübt wird, wird der Ladungsfluß durch Ausbildung der Zwischenschicht 11 des Walzenmantels 1 gesteuert. Dazu besteht die Zwischenschicht 11 des Walzenmantels aus einem druck- oder verformungs abhängigen Material. Geeignet haben sich beispielsweise Schichten mit eingelagerten leitfähigen Partikeln, etwa Graphit oder Metall-Kügelchen, erwiesen, welche normalerweise einen bestimmten Abstand voneinander besitzen, so daß die Schicht nur eine mäßige Leit fähigkeit hat. Bei Druckausübung oder Verformung der Schicht, etwa unter der Einwirkung der Stützelemente 5, wird die Schicht jedoch so zusammengedrückt, daß sich die leitfähigen Partikel einander annähern oder gar berühren. Daher wird bei Druckverformung die Leit fähigkeit markant gesteigert.In order to achieve that electric charge is supplied only at those locations where a web is present and is exerted by virtue of a pressing of the support elements, the charge flow is controlled by forming the intermediate layer 11 of the roll mantle. 1 For this purpose, the intermediate layer 11 of the roll shell consists of a material that is dependent on pressure or deformation. Layers with embedded conductive particles, such as graphite or metal spheres, which normally have a certain distance from one another, have proven suitable, so that the layer has only a moderate conductivity. When pressure is exerted or the layer is deformed, for example under the influence of the support elements 5 , the layer is compressed so that the conductive particles approach or even touch one another. Therefore, the conductivity is significantly increased in the case of pressure deformation.

Die leitfähige Schicht 12 ist hier als durchgehende Schicht ausgebildet, an deren Enden 12 ⁰ über einen Schleifring 20 elektrische Ladung zugeführt wird. An denjenigen Stellen, an welchen die Stützelemente keine Preßkraft ausüben, ist der Widerstand der außen an schließenden Schicht 11 relativ hoch, so daß dort nur eine geringe Ladung abfließt. An den Stellen, an wel chen die Stützelemente 5 jedoch druckbeaufschlagt sind und eine Preßkraft ausüben, ist die Leitfähigkeit der Schicht 11 stark vermindert und die elektrische Ladung fließt bevorzugt an diesen Stützelementen nach außen ab. Hiermit wird erreicht, daß automatisch im wesent lichen nur an den Stellen Ladung zur Außenfläche des Presseurs befördert wird, wo wirklich eine Preßkraft ausgeübt wird, d. h. gezielt an den Stellen, wo sich eine Warenbahn 4 befindet.The conductive layer 12 is formed here as a continuous layer, at the ends 12 ^{0 of which} electrical charge is supplied via a slip ring 20 . In those places where the supporting elements do not exert any pressing force, the resistance of the layer 11 closing on the outside is relatively high, so that only a small charge flows away there. At the points at which the support elements 5 are pressurized and exert a pressing force, the conductivity of the layer 11 is greatly reduced and the electrical charge preferably flows out to these support elements. It is hereby achieved that cargo is automatically conveyed to the outer surface of the impression roller only at the points where a pressing force is really exerted, ie specifically at the points where a web 4 is located.

Claims

1. impression roller of a rotogravure printing machine with an elastic tubular roller jacket ( 1 ), which is supported by means of several supporting elements ( 5 ) arranged side by side on a central support ( 2 ) and in which the supporting elements ( 5 ) can be controlled individually or in groups separately from each other in order to exert pressing forces in a pressing plane, characterized in that the roller jacket ( 1 ) is supplied with electrical charges in such a way that the charge supply is controlled individually by the pressing force of the support elements ( 5 ) in the sense that the charge supplied is exerted upon the exercise of a Pressing force is increased.

2. impression roller according to claim 1, characterized in that the roller shell ( 1 ) is designed so that its conductivity increases locally when pressure or compression by a support element ( 5 ).

3. impression roller according to claim 2, characterized in that at least one layer ( 11 ) of the roll shell has inclusions of conductive particles which approach each other when the layer is compressed.

4. impression roller according to claim 3, characterized in that the stored in the roll shell layer ( 11 ) particles made of metal or graphite.