DE4434150C2

DE4434150C2 - Vorrichtung zum rutschfreien Halten einer Druckfolie auf einer Mantelfläche

Info

Publication number: DE4434150C2
Application number: DE4434150A
Authority: DE
Inventors: Gotthard Schmid
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1994-09-24
Filing date: 1994-09-24
Publication date: 1998-03-19
Anticipated expiration: 2014-09-25
Also published as: US5673623A; GB9519245D0; JPH08103994A; GB2293350A; JP3696948B2; GB2293350B; DE4434150A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckvorrichtung mit einem Formzylinder, der in seinem Inneren eine erste Rolle zur Abwicklung einer Druckfolie, die auf die Mantelfläche des Formzylinders aufziehbar ist und eine zweite Rolle zur Aufwicklung der auf die Mantelfläche aufgezogenen Druckform aufweist, mit einer einzigen Öffnung im Formzylinder zu einer Grube in seinem Inneren, in der die erste und die zweite Rolle gemeinsam angeordnet sind und aus der die Druckfolie von der ersten Rolle auf die Mantelfläche und von dieser auf die zweite Rolle wickelbar ist.

Aus dem Stand der Technik US 4,231,652 ist eine Trommel eines Kopiergerätes bekannt, in deren Inneren zwei Wickelspulen - eine Abwickelspule sowie eine Aufwickelspule - angeordnet sind. Zum Auswechseln der gesamten Trommel bei erschöpfter Abwickelspule sind die trommelaufnehmenden Zapfen axial bewegbar, so daß die komplette Trommel entnommen werden kann, statt in zeitraubender Weise die Wickelspulen in der Trommel auszutauschen.

US 4,769,652 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren, welche sich auf die kontinuierliche Zufuhr von Blattmaterial aus dem Inneren einer Trommel auf deren Mantelfläche bezieht. Zum Abwickeln eines Materialvorrates von einer Spule innerhalb der Trommel werden Friktionsrollen mit einem externen Antrieb gekoppelt, bis die Mantelfläche der Trommel mit einem neuen Überzug versehen ist. Zur Abtrennung des verbrauchten Bezuges ist die offenbarte Einrichtung mit einer Querschneidevorrichtung versehen, welche diese Aufgabe übernimmt.

DE 43 03 872 A1 offenbart eine Druckvorrichtung mit einem Formzylinder und ein Verfahren zur Druckvorbereitung des Formzylinders. In einer Grube eines Formzylinders sind zwei Wickelvorratsspulen aufgenommen, von denen eine den vom Zylinderumfang abzuwickelnden Überzug aufnimmt, während gleichzeitig von der anderen Wickelspule neues Material zum umschließen des Zylinders abgewickelt wird. Infolge der Walkarbeit zwischen der lediglich durch die Wickelrollenstellung gespannten Druckfolie auf der Oberfläche des Formzylinders und der Oberfläche des Gummituchzylinders während der gemeinsamen Rotation kann eine unerwünschte Stauchung der Druckfolie auf dem Umfang des Formzylinders auftreten, die nicht ohne Einfluß auf die erzeugte Druckqualität bleibt.

Ferner hat sich gezeigt, daß bei einer Druckwerkzylinderanordnung bei der der wickelbare Druckfo lienvorrat eine Durchmessererhöhung des Formzylinders verglichen mit dessen Schmitzringdurchmesser bewirkt und der Durchmesser des Gummituchzylinders mit aufgespanntem Gummituch dem Schmitzringdurchmesser entspricht oder darunterliegt, keine identischen Umfangsgeschwindigkeiten beider Druckwerkzylinder erzielbar sind. Die unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten führen zu einer Stauchung des Druckfolienmaterials, entgegengesetzt zur Rotationsrichtung. Dadurch werden Tangentialkräfte in der Druckfolie induziert, in welche den Spannkräften, aufgebracht durch die Wickelspulen und schon durch Reibkräfte am Umfang des Formzylinders geschwächt, entgegenwirkt.

Angesichts des skizzierten Standes der Technik und des aufgezeigten technischen Problems liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Bildträger ohne zu starke Dehnung in Druckposition zu bringen und ihn dort während des Druckens dauerhaft in Position zu halten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbaren Vorteile liegen darin, daß ein Verrutschen der Druckfolie und damit ein Weglaufen des Passers und des Registers nicht möglich ist, da die Schubkräfte die auf die Druckfolie einwirken von der formschlüssigen Verbindung aufgefangen werden. Eine Relativbewegung der Druckfolie zur Zylinderoberfläche ist somit blockiert. Andererseits ist aber ein leichter Druckfolienvorschub in Weiterspulrichtung sehr leicht möglich. Die formschlüssige Verbindung wirkt wie ein Freilauf, der die Bewegung in eine Richtung wirksam blockiert, hingegen die Bewegung in eine andere Richtung freigibt. Die erfindungsgemäße Lösung bietet zudem noch den Vorteil, daß ein seitliches Verrutschen der Druckfolie bei diagonal verstellten Zylindern durch die formschlüssige Verbindung eliminiert ist.

In Weiterführung des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens ist die Oberfläche des Druckformzylinders mit einer schuppenartigen Mikrostruktur versehen. Diese Mikrostruktur kann beispielsweise eine Rauhigkeit von R_z = 10 ./. 15 um aufweisen. Einerseits kann diese Mikrostruktur unmittelbar auf der Mantelfläche des Druckformzylinders erzeugt werden, andererseits ist es auch möglich, auf der Mantelfläche eine mit einer Mikrostruktur versehene Folie rutschfest anzuordnen. Die Mikrostruktur kann mittels eines Ätzverfahrens oder durch einen Walzvorgang erzeugt werden. Ferner ist ein gezieltes Kugelstrahlen winklig zur Mantelfläche zur Erzeugung einer Mikrostruktur geeignet, wie auch deren galvanotechnische Aufbringung denkbar ist. Eine Strukturchromoberfläche mit Kalottenausbildungen wäre ein ebenfalls gangbarer Weg, um eine Mikrostruktur zu erzeugen.

Die Mikrostruktur kann in einer besonderen Ausbildung Vorsprünge aufweisen, welche flache und steile Flanken aufweisen. Wird die Rückseite der Druckfolie mit einer der Mikrostruktur entsprechenden Negativstruktur versehen, wird die Wirkung der erfindungsgemäßen Lösung besonders verstärkt. Liegt beispielsweise je eine steile Flanke der Rückseite der Druckfolie an einer steilen Flanke der Mikrostruktur der Folie oder der Mantelfläche an, so werden die Schubkräfte vollständig aufgenommen. Eine Ausbildung der Rückseite der Druckfolie mit einer bereichsweisen Teflonbeschichtung wäre ebenso möglich, wie die Druckfolienrückseite mit einem Material beschichtet werden könnte, welches elastisch verformbar ist und sich der Mikrostruktur anpaßt. Damit wäre je nach Wickellage der Druckfolie auf dem Druckformzylindermantel in jeder Position eine optimale Hemmung der Stauchung gewährleistet.

Nachstehend sei die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematisch wiedergegebene Druckwerkanordnung mit Durchmesserangaben,

Fig. 2 einen stark vergrößerten Ausschnitt einer Mikrostruktur an Druckfolie und Zylindermantelfläche und

Fig. 3 eine auf die Mantelfläche rutschfest aufgebrachte Folie mit einer Mikrostruktur.

In Fig. 1 ist eine Druckwerkanordnung mit verschiedenen Durchmesserangaben wiedergegeben.

Ein Druckwerk 1 umfaßt einen Druckformzylinder 2 mit einer Mantelfläche 3 und einem Hohlraum 4. Der Druckformzylinder 2 arbeitet mit einem Gummituchzylinder 3 zusammen, über den das Druckbild auf den auf einem bogenführenden Zylinder 7 fixierten Bedruckstoff übertragen wird.

Im Hohlraum 4 des Druckformzylinders 2 befinden sich eine Aufwickelspule 9 und eine Abwickelspule 8 auf dem jeweils ein Vorrat von Druckfolie 5 aufgenommen ist. Die Druckfolie 5 kann mittels der Wickelspulen 8 und 9 um die Mantelfläche 3 des Druckformzylinders 2 herumgewunden werden, so daß nach Abwicklung eines Druckauftages der bereits benutzte Abschnitt der Druckfolie 5 auf der Aufwickelspule 9 aufgenommen wird, während ein neuer Abschnitt von Druckfolie 5 gleichzeitig auf die Mantelfläche 3 des Druckformzylinders 2 gelangt und präpariert werden kann. Der Druckformzylinder 2 ist mit einer sich axial erstreckenden Öffnung versehen, durch welche sich die Druckfolie 5 jeweils bei Spulvorgängen bewegt. Beidseits der Grube sind mit Bezugszeichen 10 und 11 jeweils Druckanfang bzw. Druckende bezeichnet.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Darstellung übersteigt der durch die Druckfolie 5 erzeugte Druckformdurchmesser 12 den Schmitzringdurchmesser 13. Im Gegensatz dazu liegt der Gummituchdurchmesser 14 unter dem Schmitzringdurchmesser 15 des Gummituchzylinders 6. Da somit unterschiedliche Zylinderabwicklungen vorliegen und ein Verzahnungsverhältnis von 1 : 1 besteht, ergeben sich unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten, wodurch Tangentialkräfte, also Schubkräfte auf die Druckfolie 5 einwirken.

In Fig. 2 ist ein vergrößerter Ausschnitt einer Mikrostruktur an Druckfolienrückseite und Zylindermantelfläche dargestellt.

Die Mantelfläche 3 ist hier mit einer extrem stark vergrößerten Mikrostruktur 27 versehen; deren Widerpart befindet sich auf der Rückseite der Folie 5 als Negativstruktur 16. Die Mantelfläche 3 des Druckformzylinders 2 ist mit einer Vielzahl kleinster Vorsprünge 17 versehen, die sowohl eine flache Flanke 18 als auch eine steile Flanke 19 aufweisen. Die Vorsprünge 17 erzeugen auf der Mantelfläche 3 einen Rauhigkeitswert R_z zwischen 10 und 15 µm auf der Mantelfläche. Im gezeigten Beispiel ist die Rückseite der Druckfolie 5 ebenfalls mit einer Struktur 16 - vorzugsweise eine zur Mikrostruktur 27 komplementären Struktur - versehen. Deren steile Flanken 21 liegen bei einer Rotation des Druckformzylinders 2 in Richtung des Pfeiles 23, an den steilen Flanken 19 der Mikrostruktur 27 der Mantelfläche 3 an. Eine Bewegung aufgrund der induzierten Schubkräfte der Druckfolie 5 unterbleibt, die Schubspannungen werden von den steilen Flanken 19 und 21 aufgenommen, wodurch eine Relativbewegung der Druckfolie 5 zur Mantelfläche 3 unterbleibt. Andererseits ist aber eine Bewegung der Druckfolie 5 nach Beendigung eines Druckvorganges und zur Durchführung eines Wechsels der druckenden Abschnittsfläche der Druckfolie 5 in Welterspulrichtung 24 sehr leicht durchführbar, da die Druckfolie 5 mit ihrer Unterseite über die flachen Flanken 18 der Mikrostruktur 27 läuft, ein Verhaken der stellen Flanken 19 und 21 somit nicht möglich ist. Die Mikrostruktur 27 hat somit die Funktion eines Freilaufs, dessen Wirkung noch verstärkt werden kann, falls die Unterseite der Druckfolie 5 mit einer Negativstruktur 16 versehen wird. Anstelle einer Negativstruktur 16 könnte die Unterseite der Druckfolie 5 mit einem elastisch verformbaren sich der Mikrostruktur 27 anpassenden Material beschichtet sein. Ferner wäre auch die Beschichtung der Unterseite der Druckfolie 5 mit einem Material denkbar, dessen Gleiteigenschaften sich je nach Belastung ändern.

Wenn die Mikrostruktur 27 außerdem noch schräg, bezogen auf die Spulrichtung der Druckfolie 5 angeordnet ist, kann ein seitliches Verrutschen der Druckfolie 5 auf der Mantelfläche 3 des Druckformzylinders 2 bei dessen Diagonalverstellung wirksam verhindert werden. Auch eine in Schuppenform ausgebildete Mikrostruktur 27, bei der die Flanken über die Zylinderbreite nicht durchgängig sind, hemmt eine Relativbewegung der Druckfolie 5. Die Mikrostruktur 27 kann auf unterschiedlichen Wegen erzeugt werden; sei es unmittelbar auf der Mantelfläche 3, sei es auf einer auf dieser rutschfest aufzubringenden Folie 26 (siehe Fig. 3). Die Mikrostruktur 27 kann zum einen mittels eines Ätzverfahrens oder zum anderen auf galvanotechnischem Wege erzeugt werden. Eine Ausbildung einer kalottenförmigen Strukturchromoberfläche auf der Mantelfläche 3 oder auf einer Folie 26 ist ebenfalls denkbar, genauso wie ein Kugelstrahlen der Oberflächen in Betracht zu ziehen ist.

Die Darstellung gemäß Fig. 3 zeigt einen Druckformzylinder 2 in dessen Oberfläche mit einer rutschfest aufgebrachten Folie 26 versehen ist, die wiederum eine Mikrostruktur 27 aufweist. Diese besteht aus Vorsprüngen 28 die in auf der Rückseite der Druckfolie 5 ausgebildete Ausnehmungen 20 eingreifen. Ein Formschluß von Druckfolie 5 und der Folie 26 auf dem Umfang des Druckformzylinders 2 wird durch die Spannkraft 25 erzeugt. Diese setzt die Druckfolie 5 auf dem Umfang des Druckformzylinders 2 derart unter Spannung, daß sich die steilen Flanken von Mikrostruktur 27 und der Rückseitenbeschichtung der Druckfolie 5 verhaken und eine Relativbewegung der Druckfolie 5 zur Oberfläche des Druckformzylinders 2 nicht mehr möglich ist. Im Hohlraum 4 des Druckformzylinders 2 sind analog zur Darstellung gemäß Fig. 1 die Aufwickelspule 8 sowie die Abwickelspule 9 aufgenommen, von denen einerseits der bereits benutzte Abschnitt der Druckfolie 5 aufgenommen andererseits der neu auf die Zylindermantelfläche aufzubringende Abschnitt der Druckfolie 5 entnommen werden kann.

Bezugszeichenliste

1 Druckwerk
2 Druckformzylinder
3 Mantelfläche
4 Hohlraum
5 Druckfolie
6 Übertragungszylinder
7 bogenführender Zylinder
8 Abwickelspule
9 Aufwickelspule
10 Druckanfang
11 Druckende
12 Druckformdurchmesser
13 Schmitzringdurchmesser
14 Gummituchdurchmesser
15 Schmitzringdurchmesser
16 Druckfolienprofilierung
17 Vorsprünge
18 flache Flanke
19 stelle Flanke
20 Ausnehmungen
21 steile Flanke
22 Schuppentiefe
23 Rotationsrichtung beim Druck
24 Weiterspulrichtung
25 Tangentialkraft
26 Folie
27 Mikrostruktur
28 Vorsprünge

Claims

1. Druckvorrichtung mit einem Formzylinder, der in seinem Inneren eine erste Rolle zur Abwicklung einer Druckfolie, die auf die Mantelfläche des Formzylinders aufziehbar ist und eine zweite Rolle zur Aufwicklung der auf die Mantelfläche aufgezogenen Druckform aufweist, mit einer einzigen Öffnung im Formzylinder zu einer Grube in seinem Inneren, in der die erste und die zweite Rolle gemeinsam angeordnet sind und aus der die Druckfolie von der ersten Rolle auf die Mantelfläche und von dieser auf die zweite Rolle wickelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Oberfläche (3, 26) eines Druckformzylinders (2) und einer tangential bewegbaren Druckfolie (5) eine Mikrostruktur (27) vorgesehen ist, in welcher Vorsprünge (17) ausgebildet sind.

2. Druckvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (3, 26) eines Druckformzylinders (2) mit einer schuppenartigen Mikrostruktur (27) versehen ist.

3. Druckvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrostruktur (27) unmittelbar auf der Mantelfläche (3) des Druckformzylinders (2) erzeugt ist.

4. Druckvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrostruktur (27) auf einer Folie (26) ausgebildet ist, die rutschfest auf die Mantelfläche (3) des Druckformzylinders (2) aufbringbar ist.

5. Druckvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (17) flache Flanken (18) und steile Flanken (19) aufweisen.

6. Druckvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite der Druckfolie (5) mit der Negativstruktur (16) der Mikrostruktur (27) ausgebildet ist.

7. Druckvorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite der Druckfolie (5) mit Ausnehmungen (20) versehen ist, die stelle Flanken (21) aufweisen.

8. Druckvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite der Druckfolie (5) mit einem elastisch verformbaren sich der Mikrostruktur (27) der Folie (26) oder der Mantelfläche (3) anpassenden Material beschichtet ist.

9. Druckvorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite der Druckfolie (5) teflonbeschichtet ausgebildet ist.