DE594970C

DE594970C - Druckwalzen

Info

Publication number: DE594970C
Application number: DEA67090D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1932-07-27
Filing date: 1932-09-11
Publication date: 1934-03-24
Also published as: FR741542A; GB403905A; FR43718E; DE603205C

Description

DEUTSCHES REICH

ϊητ. Ind. Eigendom

• 2 4 APR. 1934

AUSGEGEBEN AM
24. MÄRZ 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 151 GRUPPE 8 oi

A 67090 Wb\i5l % \

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin

Druckwalzen Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. September 1932 ab

ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft ölbeständige Druckwaken von längerer Lebensdauer, als sie die bisherigen Druckwalzen besitzen. Die Druckwalzen gemäß der Erfindung lassen auch die Buchstaben beim Druck nicht verzerrt erscheinen.

In Druckereien braucht man häufig Walzen, die mit einer Kautschukschicht bedeckt sind, um den Druck von einer Formwalze auf diese Kautschukwalzen und von diesen weiter auf Papier o. dgl. zu übertragen. Wenn die Kautschukwalzen kurze Zeit- in. Betrieb gewesen sind, so nehmen sie Öl aus der Druckfarbe auf und verziehen sich, so daß ein unsauberer Druck entsteht. Diese Kautschukwalzen wie auch die in Druckereien verwendeten Walzen aus Glycerin und Leim werden durch Reibung und durch die Einwirkung der Wärme während der heißen Jahreszeit stark angegriffen. Man muß deshalb je nach der Jahreszeit die Walzen hinsichtlich ihrer Zusammensetzung abändern und kann während des Winters nicht die gleichen Walzen verwenden wie im Sommer.

Die bisherigen Walzen haben nur eine kurze Lebensdauer, und in stark beschäftigten Betrieben, wie in Zeitungsdruckereien, müssen diese Walzen, ' besonders bei heißer Witterung, häufig ausgewechselt werden, um Arbeitsunterbrechungen vorzubeugen.'

Gemäß der Erfindung besitzen die Druckwalzen eine Oberfläche, die nachgiebig und biegsam ist wie Kautschuk, aber im Gegensatz dazu kein Öl aufnimmt, auch, bei heißem Wetter nicht erweicht oder gar schmilzt, durch Reibung nicht verändert wird, sondern ihre Biegsamkeit und Nachgiebigkeit unverändert beibehält und deshalb eine saubere Wiedergabe der Druckbuchstaben erlaubt. Die neuen Druckwalzen, deren Oberfläche aus einem biegsamen Alkydharz besteht, haben eine längere Lebensdauer als die bisher bekannten Walzen.

In der Zeichnung sind schematisch die verschiedenen Verfahrensstufen bei der Herstellung des Erfindungsgegenstandes darge-' stellt und Abbildungen des Enderzeugnisses gezeichnet.

Abb. ι ist eine perspektivische Ansicht der Walze im Anfangszustand der Herstellung,

Abb. 2 eine perspektivische Ansicht der Form mit der in Abb. 1 dargestellten Walze,

Abb. 3 ein teilweiser Schnitt, welcher zeigt, wie die Walze durch besondere Mittel während des Ausbackvorgangs gehalten wird.

Abb. 4 zeigt das fertige Stück und

Abb. s eine etwas abgeänderte Form der Druckwalze.

Mit dem Ausdruck Alkydharz bezeichnet man bekanntlich, all die Kondensations-

produkte, welche durch die Umsetzung eines mehrwertigen Alkohols, wie Glycerin, mit einer mehrbasischen organischen Säure oder deren Anhydrid, beispielsweise Phthalsäureanhydrid, gebildet werden. Harze dieser Art können mehr oder weniger biegsam hergestellt werden, und sie behalten diese Biegsamkeit dauernd bei. So werden beispielsweise ' zweibasische aliphatische Säuren,, wie ίο Bernsteinsäure oder Adipinsäure, und zweiwertige Alkohole, wie Äthylenglykol, mit den gebräuchlichen Ausgangsstoffen der Alkydharze, beispielsweise Glycerin und Phthalsäure, oder anderen Alkoholen mit mindestens drei • 15 Hydroxylgruppen bzw. anderen mehrbasischen aromatischen Säuren zur Reaktion gebracht/ Durch Abänderung der Anteile an Estern, der zweibasischen aliphatischen Säure und der zweiwertigen Alkohole im. Verhältnis zu den Estern des Glycerins kann der Grad der Biegsamkeit der Kunstharze verändert werden. Beispielsweise wirkt sich eine Erhöhung des Gehaltes an Estern der zweibasischen aliphatischen Säuren in einer erhöhten Biegsamkeit aus.

Beispielsweise ist ein auf folgende Art hergestelltes Harz für den Erfindungszweck vorzüglich geeignet.

Glycerinphthalsäureanhydrid, Äthylenglykol und Bernsteinsäure dienen als Ausgangsstoffe. Die Mengenverhältnisse werden so gewählt, daß 4 Teile Glykolbernsteinsäureester auf 1 Teil Glycerinphthalsäureester kommen. Die Bestandteile werden in einem Aluminiumgefäß auf 180 bis 2oo° erhitzt, bis sich der Beginn ■ der Gelbildung erkennen läßt. Die geschmolzene Masse wird dann in flache Schalen gegossen und bei Temperaturen von rund 150° oder mehr etwa 3 bis 5 Wochen lang erhitzt. Das gehärtete Harz ist zäh, nachgiebig und überaus biegsam.

Bei der Herstellung der Druckwalzen wird ein -entsprechender Grundkörper oder ein Kern ι ο benutzt. ■ Dieser Kern kann aus Stahl bestehen oder aus anderen Werkstoffen hergestellt sein, und er dient dazu, die Schicht des Alkydharzes aufzunehmen. Auf den Kern wird eine Schicht n des. biegsamen Harzes aufgelegt, indem das Harz um den Kern gewickelt und infolge der weiter unten angegebenen Wärmebehandlung an den zusammenstoßenden Rändern verbunden -wird. Zur Herstellung der Harzschicht eignet sich folgende Arbeitsweise:

Eine Mischung aus 75 Gcwichtsteilen vollständig gehärteten Harzes, welches nach der oben gegebenen Vorschrift hergestellt ist und dessen Zusammensetzung einem Verhältnis von 4 Mol Bernsteinsäurcglykolcster zu ι Teil Glycerinphthalsäureester entspricht, wird in gewöhnlichen Kautschukmischwalzen zu einem feinen Pulver vermählen und mit 25 o/o eines gleichen, jedoch nur 24 Stunden gehärteten Harzes vermählen. Nach der Verarbeitung auf.der Mischwalze bildet sich dabei eine kautschukartige Schicht. Man kann Füllstoffe, Kork, Holzmehl, Baumwolle, Ruß, Titandioxyd mit dem Harz zusammen verarbeiten, doch erhält man auch bei Verwendung des reinen Harzes vollkommen befriedigende Ergebnisse.

Um ein dichtes Material zu erhalten, wird die Mischung alsdann zwischen flache, verchromte Stahlplatten gebracht und in der Hitze zu einer flachen Schicht von'etwa 8 mm ■Dicke gepreßt. Man läßt die Stahlplatten abkühlen und entnimmt ihnen die Schicht des Alkydharzes, die man um den Kern 10 herum legt

Die Form 12, die in Abb. 2 dargestellt ist, ist eine mehrteilige Aluminiumfonn mit Endplatten 13, die durch Schrauben 14 abnehmbar an der Form befestigt sind. Die Form ist mit Messing umgeben und innen mit einem Chromüberzug versehen. Sie dient dazu, den Kern 10 der Druckwalze und die um ihn herumgelegte Harzschicht 11 zu halten, wie es in Abb. 2 zu sehen ist. Nachdem der Kern mit der um "ihn herumgewickelten Alkydharzschicht in die Form eingelegt ist, wird sie geschlossen und erwärmt. Dann wird Druck angewendet. An den Endplatten der Form, sind Löcher 15 angebracht, durch die das überschüssige Harz herausgepreßt wird. Der Druck wird langsam angewandt, bis sich die Form geschlossen hat, z. B-. · genügt ein Druck von etwa 100 bis 150 at bei einer Temperatur von 150⁰ während 10 Minuten bei dieser Stufe des Verfahrens. Dann wird die Form abgekühlt, vorzugsweise unter Druck, und die Walze entfernt. Die Walze besitzt nun eine größere Gestalt, als sie schließlich besitzen soll, und die Harzschicht ist noch nicht vollständig, gehärtet. Es empfiehlt sich, die Innenseite der Form gleichmäßig 'mit einer Masse zu bedecken, die, wie z. B. eine Mischung aus Seife und Glimmerpulver, das Festkleben der Walze verhindert und das Herausnehmen aus der Form erleichtert.

Die Walze ist nun fertig für die Härtung. Diese Maßnahme stellt eine wichtige Stufe im Herstellungsgang dar. Zur richtigen Härtung der Harzschicht und zu dem Zwecke, gleichzeitig die Form und Gestalt der Walze zu schützen, hat es sich als notwendig erwiesen, besondere Maßnahmen vorzusehen, durch die man während der Härtung die Walze festhält. In Abb. 3 sind derartige Maßnahmen dargestellt. Die Walze wird, so wie sie aus der Form genommen ist, zwi- sehen Endplatten 16 und 17 eingespannt,

Claims

welche durch cine Stange 18 gehalten werden, die durch die zentrale Bohrung des Kerns io hindurchreicht und durch Müttern 19, 20 die Endplatten hält. Diese Endplatten dienen dazu, das Harz am seitlichen Austreten bei der nun folgenden Bewicklung mit Band oder Draht zu hindern. Wenn die Endplatten angebracht sind, so wird eine einzelne Schicht ■ 21 von Gewebeband möglichst dicht um die ganze Rolle herumgewickelt. Dieses Band läßt die Gase während der Härtung des Hurzes durch, verhindert aber gleichzeitig, daß die Fäden oder Drähte, welche nun aufgewickelt werden, in 'die Walze einschneiden.

Die Walze wird, nachdem sie mit dem Band umgeben ist, mit einer Schicht 22 umwickelt. Diese Schicht besteht aus starken Fäden oder Draht, zweckmäßig aus einem Draht von 1 mm Dicke. Das Ganze wird nun in einem, vorzugsweise elektrisch beheizten Ofen gebracht und bei 140'¹ 24 bis g6 Stunden lang, je nach der gewünschten ' Härte, erhitzt. Nacli 96 Stunden hat eine • Harzmischung der obengenannten Zusammensetzung die größte Härte erreicht.

Nachdem die Walzen genügend lange erwärmt sind, werden sie aus dem Ofen genommen und langsam abgekühlt. Die Oberfläche wird dann auf einer Drehbank be-■ arbeitet, wobei man zweckmäßig während der Bearbeitung Schmirgel und Wasser auf die Walze bringt.

Abb. 4 zeigt die fertige Walze 23 mit dem Kern 10 und der Oberflächenschicht 24.

Abb. 5 zeigt eine etwas abgeänderte' Form mit einer Zwischenlage 2 5 aus nachgiebigem Material zwischen dem Kern 10 und der

■ ' Alkydharzschicht. Eine solche Zwischenschicht vergrößert noch die Nachgiebigkeit der Walze und ist in manchen Fällen wünschenswert. Nachgiebige Stoffe' für diesen Zweck sind beispielsweise Kautschuk, Korkmischungen, Gelatine, oxydierte Öle oder Mischungen solcher Stoffe. Mitunter kann es praktisch sein, bei Benutzung solcher Zwischenschichten diese Zwischenschicht dadurch mit der biegsamen Alkydharzschicht zu versehen, daß das Alkydharz als Lack aufgebracht wird oder die Schicht des bieg¹-samen Harzes unmittelbar auf den Kern oder die Zwischenlage 25 aufgegossen wird. Indessen wird im allgemeinen die vorstehend beschriebene Ausführungsform der Erfindung bevorzugt.

Hinsichtlich der Zusammensetzung der biegsamen Kunstharze sind weitgehende Änderungen möglich, und man kann z. B., abweichend von dem obengenannten Verhältnis 4:1, den Anteil des Esters der zweibasischen Säure im Verhältnis zu dem Glycerinphthalsäureharz zwischen den Grenzen 2:1 bis 8:1 wechseln lassen.

Die beschriebenen Walzen eignen sich u. a. auch hervorragend für die Verwendung als Andruckwalzen für Schreibmaschinen.

Pa τ εν ϊ α ν s γ rü c ηε:

ι. Druckwalzen, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Oberflächenschicht aus biegsamen Kondensationsprodukten mehrwertiger Alkohole mit mehrbasischen organischen Säuren besteht.
2. Druckwalzen nach Anspruch 1, ge- · kennzeichnet durch einen metallischen Kern und eine Oberflächenschicht aus Reaktionsprodukten von mehrbasischen aromatischen Säuren, mehrwertigen Alkoholen mit mindestens drei Hydroxy !gruppen, zweibasischen aliphatischen Säuren und zweiwertigen Alkoholen.
3. Druckwalzen nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine nachgiebige Zwischenschicht aus Kautschuk oder Kork 0. dgl. zwischen dem aus Stahl bestehenden Kern der Walze und der aus biegsamen nachgiebigen Glycerinphthalsäureharzen bestehenden Oberflächenschicht.
4. Verfahren zur Herstellung von Druckwalzen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen metallischen Kern eine Oberflächenschicht aufgebracht wird, welche teilweise aus gehärtetem, teilweise aus nicht vollständig gehärtetem Kunstharz besteht und welche mit dem Kern gemeinsam auf die Härtetemperatur erhitzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen