EP0076777A1 - Printing cylinder - Google Patents
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Definitions
- the hollow body of the known printing cylinder is hard and smooth on the inside and does not allow good adhesion to the steel roller core. Due to its rigid inner hollow body, the printing cylinder is sensitive to external pressure, especially when the printing cylinder is transported without an inner roller core. When vulcanizing the outer working rubber layer, there is a risk of deformation of the inner rigid hollow body, so that the pressure cylinder is no longer true to size. Furthermore, the known pressure cylinder has a heterogeneous structure made of different materials which have different effects in the heat treatment during vulcanization, for example causing different expansions, since the inner hollow body is hard and the outer working rubber layer is soft. During the vulcanization process, hardeners of the inner hollow body can be made from its polyester material. Diffuse the outer working rubber layer.
- the pressure cylinder according to the invention is elastically flexible and can therefore not be damaged even in the case of deformations which can occur during transport without a roller core. It enables good adhesion due to the adhesive rubber layer on the roller core. on the roller core, which enables high peripheral speeds of the printing roller. Since the pressure cylinder according to the invention essentially consists of rubber materials and is therefore of homogeneous design, there can be no risk of chemicals Conversion processes exist during the vulcanization process.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckwalze aus einem Walzenkern ( Trägerwalze) und einem mittels Druckluft aufgeschobenen Druckzylinder (Sleeve) mit einer äusseren Arbeitsgummischicht.The invention relates to a pressure roller consisting of a roller core (carrier roller) and a pressure cylinder (sleeve) pushed on by means of compressed air with an outer working rubber layer.
Bei einer aus der DE- 27 00 118 bekannten Druckwalze der . gattungsgemässen Art besteht der Druckzylinder aus einem Hohlkörper aus glasfaserverstärktem Polyesterharz oder glasfaserverstärktem Epoxyharz und der darauf'aufgebrachten Arbeitsgummischicht. Vor dem Aufbringen der Arbeitsgummischicht wird der Hohlkörper geharzt. Die Arbeitsgummischicht wird zunächst aus einer Schicht ungehärteten Gummis aufgebracht, das anschliessend vulkanisiert wird. Der aussen zylindrische Druckzylinder ist innen konisch ausgebildet und auf einen entsprechend konisch ausgebildeten Walzenkern mittels Druckluft aufgeschoben.In a pressure roller known from DE-27 00 118. Generic type, the pressure cylinder consists of a hollow body made of glass fiber reinforced polyester resin or glass fiber reinforced epoxy resin and the working rubber layer applied thereon. The hollow body is resin-coated before the working rubber layer is applied. The working rubber layer is first applied from a layer of uncured rubber, which is then vulcanized. The outside cylindrical pressure cylinder is conical on the inside and pushed onto a correspondingly conical roller core by means of compressed air.
Der Hohlkörper des bekannten Druckzylinders ist innen hart und glatt und ermöglicht keine gute Haftung auf dem Walzenkern aus Stahl. Der Druckzylinder ist aufgrund seines starren inneren Hohlkörpers empfindlich bei äusserer Druckeinwirkung, insbesondere dann, wenn der Druckzylinder ohne inneren Walzenkern transportiert wird. Beim Vulkanisieren der äusseren Arbeitsgummischicht besteht die Gefahr von Deformierungen des inneren starren Hohlkörpers, so dass der Druckzylinder nicht mehr masshaltig ist. Ferner hat der bekannte Druckzylinder einen heterogenen Aufbau aus verschiedenen Materialien, die in der Wärmebehandlung beim Vulkanisieren verschieden wirken, z.B. unterschiedliche Ausdehnungen hervorrufen, da der innere Hohlkörper hart und die äussere Arbeitsgummischicht weich ist. Beim-Vulkanisierungsvorgang können Härter des inneren Hohlkörpers aus dessen Polyestermaterial in die . äussere Arbeitsgummischicht hineindiffundieren . Durch die konische Ausbildung von Walzenkern und Druckzylinder ergeben sich unterschiedliche dicke Wandstärken des Druckzylinders. Diese haben bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten unterschiedliche Umfangs- Massenkräfte zur Folge, die unterschiedliche Verformungen an beiden Enden der Druckwalze hervorrufen, wodurch ein ungleichmässiges Druckbild erzeugt wird. Bedingt durch die unterschiedlich dicken Wandstärken und die schlechte Haftung des bekannten Druckzylinders auf dem Walzenkern sind die Umfangsgeschwindigkeiten der Druckwalze im übrigen beschränkt auf ca. 350 m/min.The hollow body of the known printing cylinder is hard and smooth on the inside and does not allow good adhesion to the steel roller core. Due to its rigid inner hollow body, the printing cylinder is sensitive to external pressure, especially when the printing cylinder is transported without an inner roller core. When vulcanizing the outer working rubber layer, there is a risk of deformation of the inner rigid hollow body, so that the pressure cylinder is no longer true to size. Furthermore, the known pressure cylinder has a heterogeneous structure made of different materials which have different effects in the heat treatment during vulcanization, for example causing different expansions, since the inner hollow body is hard and the outer working rubber layer is soft. During the vulcanization process, hardeners of the inner hollow body can be made from its polyester material. Diffuse the outer working rubber layer. The conical design of the roller core and the printing cylinder results in different wall thicknesses of the printing cylinder. These have high peripheral speeds result in different circumferential mass forces, which cause different deformations at both ends of the printing roller, whereby an uneven print image is generated. Due to the different wall thicknesses and the poor adhesion of the known printing cylinder to the roller core, the peripheral speeds of the printing roller are otherwise limited to approximately 350 m / min.
Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Druckwalze der.gattungsgemässen Art zu schaffen, deren Druckzylinder eine sichere Haftung auf dem Walzenkern ermöglicht, um so höhere Umfangsgeschwindigkeiten zu erreichen, und bei zylindrischer Ausbildung mittels Druckluft in einfacher Weise auf den Walzenkern aufschiebbar ist.The invention is therefore based on the object to provide a pressure roller of the generic type, the pressure cylinder of which enables secure adhesion to the roller core in order to achieve higher peripheral speeds, and can be easily pushed onto the roller core in the case of a cylindrical configuration by means of compressed air.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Der erfindungsgemässe Druckzylinder ist elastisch biegsam und kann somit auch bei Verformungen, die beim Transport ohne Walzenkern auftreten können, nicht beschädigt werden. Er ermöglicht aufgrund seiner am Walzenkern anliegenden Haftgummischicht eine gute Haftung . auf dem Walzenkern, wodurch hohe Umfangsgeschwindigkeiten der Druckwalze möglich sind. Da der erfindungsgemässe Druckzylinder im wesentlichen aus Gummimaterialien besteht und somit homogen ausgebildet ist, kann keine Gefahr chemischer Umwandlungsprozesse beim Vulkanisiervorgang bestehen.The solution to this problem results from the characterizing features of
Der Druckzylinder lässt sich trotz eines Untermaßes zwischen seinem Innendurchmesser und dem Aussendurchmesser des Walzenkernes leicht auf diesen aufschieben, wenn in weiterer erfindungsgemässer Ausbildung dem Walzenkern ein Aufschiebekonus zugeordnet ist, dessen grösster Durchmesser gleich ist dem Aussendurchmesser des Walzenkernes und dessen kleinster Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Druckzylinders. Sobald der Druckzylinder über den Aufschiebekonus den unmittelbar benachbarten Umfang des Walzenkernes erreicht hat, kommt der Druckzylinder in Eingriff mit einer erfindungsgemäss dort angebrachten ersten Reihe von Druckluftdüsen der Drucklufteinrichtung, welche ein Luftpolster schaffen, mit welchem der mit Untermäß versehene Druckzylinder leicht auf den Walzenkern aufschiebbar ist. Weitere in der Länge des Walzenkernes am Umfang verteilt angeordnete Reihen von Druckluftdüsen unterstützen das Druckluftpolster beim Aufschieben des Druckzylinders bis in seine vorgesehene Endlage. In dieser erreicht'der Druckzylinder eine feste Haftung auf dem Walzenkern einerseits durch sein Untermaß und andererseits durch die am Walzenkern anliegende Haftgummischicht des Druckzylinders. Die Gewebeschicht des Druckzylinders bewirkt, dass auch bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten keine Aufweitung des Druckzylinders erfolgt, sondern eine weitere Kontraktion stattfindet, die den Druckzylinder am glatten Walzenkern verrutschsicher und somit passgenau hält.Despite an undersize between its inside diameter and the outside diameter of the roller core, the pressure cylinder can easily be pushed onto the latter if, in a further development according to the invention, a sliding cone is assigned to the roller core, the largest diameter of which is equal to the outside diameter of the roller core and the smallest diameter of which is smaller than the inside diameter of the impression cylinder. As soon as the pressure cylinder has reached the immediately adjacent circumference of the roller core via the push-on cone, the pressure cylinder comes into engagement with a first row of compressed air nozzles of the compressed air device, which first create an air cushion with which the undersized pressure cylinder can be easily pushed onto the roller core . Further rows of compressed air nozzles distributed along the circumference of the length of the roller core support the compressed air cushion when pushing on the pressure cylinder to its intended end position. In this, the printing cylinder achieves firm adhesion to the roller core on the one hand due to its undersize and on the other hand through the adhesive rubber layer of the printing cylinder which is in contact with the roller core. The fabric layer of the printing cylinder ensures that, even at high peripheral speeds, there is no expansion of the printing cylinder, but a further contraction takes place, which keeps the printing cylinder on the smooth roller core from slipping and thus fits perfectly.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen. Hingewiesen wird insbesondere noch auf die Ausbildung der Arbeitsgummischicht aus einem mittels Laserstrahlen bearbeitbaren Gummi. Hierdurch kann in Anwendung modernster Technologie eine Bearbeitung der äusseren Arbeitsgummischicht erfolgen, um in diese z. B. Lineaturen oder Gravuren einzubringen..Further advantageous embodiments of the invention result from the further subclaims. Attention is also drawn in particular to the formation of the working rubber layer from a rubber that can be processed by laser beams. This allows processing of the outer working rubber layer to be carried out using the most modern technology, in order to be able to use this, for. B. rulings or engravings.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine teilweise geschnitten dargestellte Ansicht einer erfindungsgemässen Druckwalze.The invention is explained below with reference to an embodiment shown in the drawing. The single figure shows a partially sectioned view of a printing roller according to the invention.
Die dargestellte Druckwalze besteht aus einem Walzenkern (Trägerwalze ) 1,und einem mittels Druckluft aufgeschobenen Druckzylinder ( Sleeve) 10.The printing roller shown consists of a roller core (carrier roller) 1, and a printing cylinder (sleeve) 10 pushed on by means of compressed air.
Der Walzenkern 1 umfasst einen Walzenmantel 2 mit einer . zylindrischen Oberfläche 3. An beiden stirnseitigen Enden ist der Walzenmantel 2 mittels Trägerscheiben 4 und Achsstummeln 5 ' versehen, die in nicht näher dargestellter bekannter Weise zur Lagerung der Druckwalze dienen. Durch einen der Achsstummel, der regelmässig auf der Seite des nicht dargestellten Antriebszahnrades der Druckwalze angeordnet ist, erstreckt sich ein Druckluftkanal 6 zur Zuführung von Druckluft in das Innere des Walzenkernes 1. Dessen Walzenmantel 2 ist auf seiner gesamten Länge in Abständen voneinander mit am Umfang verteilten Druckluftdüsen 7 versehen, von denen eine erste Reihe unmittelbar benachbart zu demjenigen Ende des Walzenkernes angeordnet ist, von dem her der Druckzylinder 10 aufgeschoben wird.The
Zum Aufschieben des Druckzylinders 10 ist dem Walzenkern 1 ein Aufschiebekonus 8 zugeordnet, dessen grösster Durchmesser gleich ist dem Aussendurchmesser des Walzenkernes 1 und dessen kleinster Druchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Druckzylinders 10. Die erste Reihe von Druckluftdüsen 7- der Drucklufteinrichtung 6,7 ist am Umfang'des Walzenkernes 1 unmittelbar benachbart zum Aufschiebekonus 8 angeordnet.For pushing on the
Der Druckzylinder 10 besteht aus einer am Walzenkern 1 anliegenden Haftgummischicht 11, einer darauf aufgebrachten Gewebeschicht 12 und einer darauf befindlichen Arbeitsgummischicht 13. Die Herstellung des Druckzylinders 10 erfolgt auf einer nicht dargestellten Wickelwalze, die gegenüber dem Walzenkern 1 ein Untermaß von ca. 0,5 - 0,6 mm aufweist, das abhängig ist vom Durchmesser des jeweiligen Walzenkerns 1. Auch die nicht dargestellte Wickelwalze besitzt eine Drucklufteinrichtung entsprechend der Drucklufteinrichtung 6, 7 des Walzenkernes 1. Auf die Wickelwalze wird aus einem Haftgummi die Haftgummischicht 11 gewickelt, die aus Rohgummistreifen besteht. Auf die Haftgummischicht 11 wird die Gewebeschicht 12 aus lagenweise kreuzweise gewickelten Leinenbändern gewickelt, die bereits mit einer Gummimasse getränkt ist. Anschliessend wird die Arbeitsgummischicht 13 ebenfalls aus Gummistreifen aufgewickelt.. Der so vorbereitete Druckzylinder 10 wird einem Vulkanisierungsprozess unterworfen, der in Abhängigkeit von dem aufgebrachten Gummimaterial abläuft. Bei dem aufgebrachten Gummimaterial handelt es sich insbesondere um eine Haftgummischicht 11 aus einem Gummi mit einer Härte von 40-45 Shore und einer Arbeitsgummischicht 13 aus einem Gummi mit einer Härte von etwa 60 Shore, letztere ist unter der Handelsbezeichnung AG 60 bekannt. Anstelle der Arbeitsgummischicht 13 aus AG 60 kann auch ein laserfreundliches Gummi aufgebracht werden, das z.B. unter der Handelsbezeichnung AG 56 L bekannt ist.The
Der vulkanisierte Druckzylinder 10 wird anschliessend mittels der Drucklufteinrichtung von der Wickelwalze abgenommen und auf eine ebenfalls nicht dargestellte Schleifwalze aufgebracht, die in ihren Abmessungen bereits dem Walzenkern 1 entspricht, d.h. ein Übermaß gegenüber der Wickelwalze hat. Sowohl die Wickelwalze als auch die Schleifwalze und insbesondere der Walzenkern 1 haben eine zylindrische Aussenkontur. Zum Aufschieben des mit Untermaß von etwa 0,5 - 0,6 mm versehenen Druckzylinders 10 auf die Schleifwalze oder einen Walzenkern 1 sind diesen jeweils ein Aufschiebekonus 8 zugeordnet, der eine Voraufweitung des Druckzylinders 10 auf den grösseren Durchmesser des Walzenkerns 1 bzw. der mit gleichen Abmessungen versehenen Schleifwalze ermöglichen. Sobald der somit voraufgeweitete und angeschobene.eine Randbereich des Druckzylinders 10 in den Bereich der ersten Reihe von Druckluftdüsen 7 der Drucklufteinrichtung gelangt ist, die am Umfang des Walzenkernes 1 unmittelbar benachbart zum Aufschiebekonus 8 angeordnet sind, wird ein Druckluftpolster aufgebaut, das ein leichtes Aufschieben des Druckzylinders 10 auf den Walzenkern 1 ermöglicht. Die weiteren in der Länge des Walzenkerns 1 an dessen Umfang verteilten Reihen von Druckluftdüsen 7 ermöglichen ein Aufrechterhalten des Druckluftpolsters zum weiteren Aufschieben des Druckzylinders 10 in seine entgültige Arbeitsposition. In dieser wird der Druckzylinder 10 nach dem Abschalten der Druckluft festgehalten.The vulcanized
In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Druckluftzylinder 10 eine innere Haftgummischicht 11 von etwa 2 mm Stärke. Die - Gewebeschicht 12 hat eine Stärke von etwa 3,5mm. Die Arbeitsgummischicht 13 ist etwa 10 bis 12 mm dick. In diese sind Lineaturen oder Gravuren eingeschliffen bzw. mittels Laserstrahl Bearbeitung eingebracht. Die axiale Länge des Aufschiebekonus 8 beträgt etwa 20 mm. Der Abstand der ersten Reihe von Druckluftdüsen 7 beträgt etwa 2,5 mm von der Kante des Walzenkernes 1.In one exemplary embodiment, the
Claims (11)
dadurch gekennzeichnet,
-dass der Druckzylinder (10) aus einer am Walzenkern (1) anliegenden Haftgummischicht (11), einer darauf aufgebrachten Gewebeschicht (12) und der Arbeitsgummischicht (13) gebildet ist und dass alle Schichten (11,12,13) festmiteinander durch Vulkanisieren verbunden sind.1. pressure roller consisting of a roller core (carrier roller) and a pressure cylinder (sleeve) pushed on by means of compressed air with an outer working rubber layer,
characterized,
-that the pressure cylinder (10) is formed from an adhesive rubber layer (11) lying on the roller core (1), a fabric layer (12) applied thereon and the working rubber layer (13) and that all layers (11, 12, 13) are firmly connected to one another by vulcanization are.
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