EP0278017A1 - Tiefdruckzylinder, bestehend aus einem Kern und einer lösbar mit diesem verbundenen Hülse - Google Patents

Tiefdruckzylinder, bestehend aus einem Kern und einer lösbar mit diesem verbundenen Hülse Download PDF

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EP0278017A1
EP0278017A1 EP87101690A EP87101690A EP0278017A1 EP 0278017 A1 EP0278017 A1 EP 0278017A1 EP 87101690 A EP87101690 A EP 87101690A EP 87101690 A EP87101690 A EP 87101690A EP 0278017 A1 EP0278017 A1 EP 0278017A1
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EP
European Patent Office
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layer
sleeve
core
gravure cylinder
cylinder according
Prior art date
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Ceased
Application number
EP87101690A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karl Saueressig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saueressig GmbH and Co KG
Original Assignee
Saueressig GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Priority to EP19860102237 priority Critical patent/EP0196443B1/de
Application filed by Saueressig GmbH and Co KG filed Critical Saueressig GmbH and Co KG
Priority to EP87101690A priority patent/EP0278017A1/de
Publication of EP0278017A1 publication Critical patent/EP0278017A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/08—Cylinders
    • B41F13/10—Forme cylinders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N1/00—Printing plates or foils; Materials therefor
    • B41N1/16—Curved printing plates, especially cylinders
    • B41N1/20—Curved printing plates, especially cylinders made of metal or similar inorganic compounds, e.g. plasma coated ceramics, carbides

Definitions

  • the invention relates to an intaglio cylinder, consisting of a core and a sleeve releasably connected to it, the core being essentially solid and made of metal and provided with channels for guiding compressed air to its outer surface, and wherein the sleeve consists of several concentric layers of different Materials are composed, of which the outer one is made of copper and the sleeve can be pushed onto and removed from the core by means of an air cushion which can be generated by the compressed air.
  • a gravure cylinder of the type mentioned is known from the applicant's EP-A-86 102 237.4. With such a printing cylinder, satisfactory printing qualities can be achieved based on practical experience. It has been found to be disadvantageous in the known gravure cylinder that the mounting of the sleeve on the core is somewhat difficult and requires a very precise adjustment of the core and sleeve, since otherwise the inner rubber layer of the sleeve of the known printing cylinder is easily damaged. In addition, to overcome the friction that occurs despite the compressed air cushion between the inner rubber layer of the sleeve and the outer surface of the metallic core when pulling the sleeve on and off, relatively large thrust or tensile forces are required those with an increased risk of damage to the sleeve. Furthermore, it has been found that the production of the inner sleeve layer from rubber with the required high accuracy is relatively difficult and complex.
  • a gravure cylinder of the type mentioned which is characterized in that the sleeve has at least three additional layers in addition to the outer copper layer, and that the first, inner layer consists of a relatively thin, inherently stable, low-elastic material that the second, outwardly following layer consists of a more elastic and slightly compressible material, that the third, outwardly following layer consists of a rigid and inherently stable material and that the cylinder with the same inner diameter of the sleeve by different thicknesses of the second and / or the third layer of the sleeve can have different outer diameters.
  • the inner layer of the sleeve is advantageously relatively stable and therefore less prone to damage than a relatively soft rubber material.
  • the sleeve thus tolerates minor inaccuracies in the adjustment of the core and sleeve for their opening without damage.
  • this relatively stable first, inner layer can advantageously serve as a carrier for the next second layer in the manufacture of the sleeve, because of its elasticity and compression stability has less inherent stability.
  • the first layer and the third layer of the sleeve are made of glass fiber reinforced plastic, preferably polyester, and that the second layer of the sleeve is made of rubber, the Shore hardness of which is between 60 and 90, preferably between 70 and 80 is.
  • the required properties such as stability, elasticity and compressibility, can be set relatively easily in the desired manner.
  • these materials are relatively lightweight and easy to process and process.
  • An embodiment of the rotogravure cylinder provides that the material of the second layer of the sleeve is pore-free and is wound on the outside of the first layer in the form of a spiral with spiral paths slightly spaced apart. This results in a significant simplification of the production of the gravure cylinder, because a pore-free, almost endless rubber strand, for. B. with the cross-sectional shape of a flat rectangle, is much easier to produce with the required accuracy than a hollow cylinder made of rubber. Winding the strand in a spiral shape on the inner layer of the sleeve is a relatively simple process, which can be easily mechanized.
  • the compressibility of the finished layer can be set as desired by varying the distance between the helical gears and / or by different tensile stress during the winding process. This setting is easier and much more reproducible than the setting z.
  • connection of the three inner layers, i. H. the first to third layer of the sleeve is preferably done by gluing. This type of connection is easy to carry out and at the same time ensures the required stability and elasticity.
  • the bonding can also be carried out particularly advantageously in that the second layer is applied to the first layer before the plastic of the first layer has hardened, ie. H. as long as it is still adhesive, and that the third layer is applied directly to the second layer, so that there is a direct bond.
  • At least the first layer of the sleeve is made on a nut core with the diameter of the core receiving the sleeve for the printing process and has a slight prestress against it.
  • the prestress which later ensures that the sleeve is firmly seated on its core during the printing process, can be achieved relatively easily by a corresponding composition of the material of the first layer, namely by the use of plastics which have a certain tendency to shrink during curing.
  • the core and the sleeve can have a slight taper, which is preferably about 0.1 is up to 0.2 mm / m. This very low taper is easy to produce in the manufacture of the core and sleeve of the impression cylinder. At the same time, it has no adverse effects on the properties of the printing cylinder during printing.
  • the first layer has a thickness of approximately 1 mm
  • the second layer has a thickness of between approximately 2 and 8 mm
  • the third layer has a thickness of approximately 3 and 50 mm. This achieves a diameter variability of the printing cylinder of over 100 mm with a core with a constant diameter.
  • the third layer of the sleeve can contain a reinforcement, preferably a metal mesh or mesh. This can ensure the required stability of the sleeve even with otherwise somewhat more critical dimensions.
  • a ring of electrically conductive material is arranged on the end faces of the sleeve in the area of the first to third layers is whose inner diameter is slightly larger than that of the first layer of the sleeve and whose outer diameter corresponds approximately to that of the third layer.
  • These rings can be used to conduct electricity during the electroplating process.
  • the rings also provide mechanical protection for the front edges of the three inner layers of the sleeve.
  • the outer sleeve layer made of copper can also be applied around the edges on the end faces of the sleeve or on the outside of the rings arranged there.
  • the core has a central, axially extending compressed air channel in its interior, which extends from about one half of the core length from an end face of the core, and that to the inner end of the channel connects at least one radial channel running in the radial direction to the lateral surface of the core.
  • a core designed in this way is particularly suitable for the execution of the intaglio cylinder with a conical core and matching sleeve, since here a compressed air cushion is only used during the last phase of the mounting or during the first Phase of peeling the sleeve onto the core or from the core is required.
  • the distribution of the compressed air is sufficiently effected by the sleeve covering the outer ends of the radial channels.
  • the core has in its interior a central, axially extending compressed air channel, which extends from an end face of the core substantially over its entire length, and that several radial channels from the channel are guided in parallel, spaced-apart planes to the surface of the core.
  • the core of the gravure cylinder has grooves extending from the outer ends of the channels for guiding the compressed air on its outer surface. These grooves ensure an even distribution of compressed air on the outer surface of the core and thus the formation of a particularly uniform compressed air cushion for the opening and removal of the sleeve.
  • the intaglio cylinder 1 consists of an essentially solid, metallic core 2 and a sleeve 3 surrounding it, which can be pushed onto the core 2 or removed from it.
  • the core 2 has in its interior a central air duct 23 which extends in the axial direction and from which a multiplicity of radially running air ducts 24 depart.
  • the radially extending channels 24 end on the outer surface 20 of the core 2 in grooves 25, which serve to distribute air on the outer surface 20 of the core 2.
  • the core 2 has at its end faces an axle stub 21 or 21 ⁇ , which serve to support the printing cylinder 1 during the printing process.
  • the sleeve 3 of the gravure cylinder 1 in the illustrated embodiment consists of a total of four concentric layers 31 to 34, which are arranged in succession from the inside to the outside.
  • the first, inner layer 31 here consists of a relatively thin layer made of glass fiber reinforced plastic, such as polyester with an inserted glass fiber mat.
  • the plastic material is set so that it has a relatively high stability, but also has a certain elasticity, which means that it expands under the action of compressed air sufficient for pulling and pulling the sleeve 3 onto the core 2 or from the core 2.
  • the first layer 31 is followed by a second layer 32, which consists of a more elastic and slightly compressible material, preferably rubber.
  • the layer 32 is formed by a rubber strand wound onto the first layer 31 in a spiral form and glued to it. In cross section, the strand has the shape of a rectangle and lies with one of its flat sides against the inner layer 31. Narrow spaces 36 are left between the individual coils 32 ⁇ of the second layer 32, which ensure that the layer 32 receives a defined compressibility.
  • the individual coils 32 ⁇ of the second layer 32 can dodge to the sides while reducing their radial extent. Since the distances 36 can be set very precisely, the layer 32 can be given a specific compressibility in a very targeted manner.
  • the second layer 32 in turn is followed by a third layer 33 outwardly.
  • this also consists of a plastic material, preferably glass fiber reinforced plastic such as polyester.
  • the third layer 33 is significantly thicker, so that it has high stability and practically no elasticity.
  • the outer layer 34 consists of a copper layer, in the lateral surface 3 ⁇ of which the gravure engraving is introduced before the printing process.
  • a metallic ring 35 or 35 ⁇ is arranged in the region of the end faces 30 and 30 ⁇ of the sleeve 3, which is preferably made of lead or a Lead alloy exists.
  • Its inner diameter is slightly larger than the inner diameter of the inner layer 31, so that no hindrance to the pulling or pulling of the sleeve 3 occurs.
  • the outer diameter of the rings 35 and 35 ⁇ corresponds to the outer diameter of the third layer 33 or the inner diameter of the outer copper layer 34.
  • the copper layer 34 in the area of the rings 35 and 35 ⁇ is designed to encompass the edges in the form of end regions 34 ⁇ .
  • the rings 35 and 35 ⁇ serve to conduct current to the outer copper layer 34 when copper is electroplated during manufacture or before the engraving of the printing cylinder 1.
  • the pressure cylinder 1 is shown in FIG. 1 in a state while the sleeve 3 is being pulled onto the core 2.
  • the sleeve 3 is pushed onto the core 2 with compressed air supply to the channels 23 and 24 in the direction of the movement arrows 4. Due to the compressed air flowing out of the channels 24 and being distributed in the grooves 25, a small gap space, which, however, permits movement of the sleeve 3 on the core 2, is formed between the outer jacket 20 of the core 2 and the inside of the inner layer 31 of the sleeve 3.
  • the sleeve 3 After the sleeve 3 has been pushed onto the core 2 and after its exact positioning, the compressed air supply is blocked and after the air still present in the channels 23 and 24 has been let off, the inner layer 31 rests with elastic contraction and with an elastic thickening of the layer 32 the outer surface 20 of the core 2. As a result, a sufficiently firm and immovable fit of the sleeve 3 on the core 2 is achieved without further connecting means between them for the printing process with the printing cylinder 1, so that the printing cylinder 1 according to the invention behaves like a one-piece, conventional printing cylinder.
  • Figure 2 of the drawing shows a gravure cylinder 1 according to the invention in side view, partly in a broken away view.
  • the sleeve 3 has broken away completely, so that the viewer can see the outer surface 20 of the core 2.
  • the circumferential grooves 25 for the distribution of the compressed air flowing out of the channels 24 can be seen in the lateral surface 20.
  • the left stub shaft 21 of the core 2 with the compressed air line connection 22 arranged thereon can be seen.
  • the second layer 32 can also be made from a porous rubber material having the shape of a hollow cylinder.
  • a thin nickel layer can additionally be arranged between the layer 33 and the copper layer 34, as a result of which a better durability of the copper layer 34 on the layer 33 is achieved.
  • Figure 3 of the drawing finally shows a core 2 as part of a gravure cylinder in longitudinal section, in which the lateral surface 20 conical, i. H. is designed in the form of a truncated cone.
  • the associated sleeve not shown in FIG. 3, consequently has an inside with an adapted, congruent shape, so that overall there is a gravure cylinder, the outside of which is again completely cylindrical.
  • a single compressed air channel 24 ending on the outer surface 20 is sufficient to generate the compressed air cushion for pulling the sleeve onto and off the core.
  • This radially extending channel 24 is located in the interior of the core 2 with a centrally in the core 2 in the longitudinal direction extending channel 23 in connection, which is guided through the left stub shaft 21 and ends in a compressed air connection 24.
  • the radial channel 24 is preferably arranged approximately half the length of the core 2, so that the central channel 23 also only runs over half the length of the core 2. Such a core is therefore comparatively easy to manufacture.
  • the sleeve is pushed on or pulled off from the right-hand side of the core 2 with the smaller diameter, ie. H. over the stub shaft 21 ⁇ .
  • a compressed air cushion is only required in this version of the pressure cylinder in the last phase of pulling the sleeve onto the core and in the first phase of pulling the sleeve off the core.

Abstract

1. Tiefdruckzylinder, bestehend aus einem Kern und einer lösbar mit diesem verbundenen Hülse, 2.1. Bei bekannten Tiefdruckzylindern der genannten Art ist das Aufziehen der Hülse auf den Kern relativ schwierig. Bei dem neuen Tiefdruckzylinder soll dieser Vorgang einfacher durchführbar sein. 2.2. Um der Hülse für den Tiefdruckzylinder die erforderliche Stabilität, Elastizität und Gleitfähigkeit zu geben ist vorgesehen, daß die Hülse (3) außer der äußeren Kupferlage (34) wenigstens drei weitere Lagen (31 - 33) aufweist, daß die erste, innere Lage (31) aus einem relativ dünnen, in sich stabilen, geringelastischen Material besteht, daß die zweite, nach außen folgende Lage (32) aus einem elastischeren und geringfügig kompressiblen Material besteht, daß die dritte, nach außen folgende Lage (33) aus einem starren und in sich stabilen Material besteht und daß der Zylinder (1) bei gleichem Innendurchmesser der Hülse (3) durch unterschiedliche Dicken der zweiten und/oder der dritten Lage (32, 33) der Hülse (3) unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen kann. 2.3. Der Druckzylinder eignet sich für das Tiefdruckverfahren, wobei ein Kern eines festen Außendurchmessers einfach und problemlos mit Hülsen unterschiedlicher Dicke zu Tiefdruckzylindern unterschiedlicher Außendurchmesser bzw. Umfänge kombinierbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Tiefdruckzylinder, beste­hend aus einem Kern und einer lösbar mit diesem verbun­denen Hülse, wobei der Kern im wesentlichen massiv ist und aus Metall besteht und mit Kanälen zur Führung von Druckluft zu seiner Mantelfläche versehen ist und wobei die Hülse aus mehreren konzentrischen Lagen unterschied­licher Materialien zusammengesetzt ist, von denen die äußere aus Kupfer besteht und wobei die Hülse mittels eines durch die Druckluft erzeugbaren Luftpolsters auf den Kern aufschiebbar und von diesem abziehbar ist.
  • Ein Tiefdruckzylinder der genannten Art ist aus der EP-­A-86 102 237.4 des Anmelders bekannt. Mit einem derarti­gen Druckzylinder sind nach praktischen Erfahrungen zufriedenstellende Druckqualitäten erreichbar. Als nach­teilig hat sich jedoch bei dem bekannten Tiefdruckzylin­der herausgestellt, daß das Aufziehen der Hülse auf den Kern etwas schwierig ist und ein sehr genaues Justieren von Kern und Hülse erfordert, da es andernfalls leicht zu einer Beschädigung der inneren Gummilage der Hülse des bekannten Druckzylinders kommt. Außerdem sind zur Überwindung der trotz des Druckluftpolsters auftretenden Reibung zwischen der inneren Gummilage der Hülse und der Mantelfläche des metallischen Kerns beim Auf- und Abzie­hen der Hülse relativ große Schub- bzw. Zugkräfte erfor­ derlich, die ein erhöhtes Risiko einer Beschädigung der Hülse in sich bergen. Weiterhin hat sich gezeigt, daß die Herstellung der inneren Hülsenlage aus Gummi mit der erforderlichen hohen Genauigkeit relativ schwierig und aufwendig ist.
  • Es stellt sich daher die Aufgabe, einen Tiefdruckzylin­der der eingangs genannten Art zu schaffen, der die aufgeführten Nachteile vermeidet und bei dem insbeson­dere das Auf- und Abziehen der Hülse auf den bzw. vom Kern einfacher und mit geringerem Kraftaufwand durch­führbar ist und der einfacher hergestellt werden kann.
  • Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch einen Tiefdruckzylinder der eingangs genannten Art, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß die Hülse außer der äußeren Kupferlage wenigstens drei weitere Lagen aufweist, daß die erste, innere Lage aus einem relativ dünnen, in sich stabilen, geringelastischen Material besteht, daß die zweite, nach außen folgende Lage aus einem elastischeren und geringfügig kompressiblen Mate­rial besteht, daß die dritte, nach außen folgende Lage aus einem starren und in sich stabilen Material besteht und daß der Zylinder bei gleichem Innendurchmesser der Hülse durch unterschiedliche Dicken der zweiten und/oder der dritten Lage der Hülse unterschiedliche Außendurch­messer aufweisen kann.
  • Vorteilhaft ist bei dem Tiefdruckzylinder gemäß Erfin­dung die innere Lage der Hülse relativ stabil und damit weniger beschädigungsgefährdet als ein relativ weiches Gummimaterial. Damit verträgt die Hülse schadlos klei­nere Ungenauigkeiten bei der Justierung von Kern und Hülse für deren Aufziehen. Zugleich kann diese relativ stabile erste, innere Lage bei der Herstellung der Hülse vorteilhaft als Träger für die nächstfolgende zweite Lage dienen, die wegen ihrer Elastizität und Kompressi­ bilität eine geringere Eigenstabilität besitzt. Zugleich wird die Reibung zwischen dem Kern und der Hülse beim Auf- und Abziehen der Hülse durch die größere Härte der ersten Lage vermindert, ohne daß der feste Sitz der Hülse auf dem Kern bei Abwesenheit des Druckluftpolsters beeinträchtigt wird. Die Kombinierbarkeit eines Kerns mit einem bestimmten Außendurchmesser mit Hülsen unter­schiedlicher Dicke zur Bildung von Tiefdruckzylindern unterschiedlicher Außendurchmesser bzw. Umfänge wird damit so vereinfacht und betriebssicher gemacht, daß eine problemlose Verwendung dieser neuen Druckzylinder in der Praxis ermöglicht wird.
  • Für den Tiefdruckzylinder ist vorzugsweise vorgesehen, daß die erste Lage und die dritte Lage der Hülse aus glasfaserverstärktem Kunststoff, vorzugsweise Polyester, besteht und daß die zweite Lage der Hülse aus Gummi besteht, dessen Shore-Härte zwischen 60 und 90, vor­zugsweise zwischen 70 und 80 beträgt. Bei den genannten Materialien sind die geforderten Eigenschaften, wie Stabilität, Elastizität und Kompressibilität relativ einfach in der gewünschten Weise einstellbar. Außerdem sind diese Materialien relativ leichtgewichtig und pro­blemlos zu verarbeiten und zu bearbeiten.
  • Eine Ausgestaltung des Tiefdruckzylinders sieht vor, daß das Material der zweiten Lage der Hülse porenfrei ist und in Form einer Wendel mit geringfügig voneinander beabstandeten Wendelgängen auf die Außenseite der ersten Lage aufgewickelt ist. Hierdurch wird eine wesentliche Vereinfachung der Herstellung des Tiefdruckzylinders erreicht, denn ein porenfreier, quasi endloser Gummi­strang, z. B. mit der Querschnittsform eines flachen Rechteckes, ist wesentlich einfacher mit der erforderli­chen Genauigkeit herstellbar als ein Hohlzylinder aus Gummi. Das Aufwickeln des Stranges in Wendelform auf die innere Lage der Hülse ist ein relativ einfacher Vorgang, der problemlos mechanisierbar ist. Zugleich wird er­reicht, daß durch Variation des Abstandes der Wendelgän­ge und/oder durch unterschiedliche Zugspannung beim Wickelvorgang die Kompressibilität der fertigen Lage nach Wahl eingestellt werden kann. Diese Einstellung ist einfacher und wesentlich genauer reproduzierbar als die Einstellung z. B. einer bestimmten Porosität eines auf­geschäumten Gummis.
  • Die Verbindung der drei inneren Lagen, d. h. der ersten bis dritten Lage der Hülse erfolgt bevorzugt durch Ver­kleben. Diese Verbindungsweise ist einfach durchführbar und gewährleistet zugleich die erforderliche Stabilität und auch Elastizität. Besonders vorteilhaft kann die Verklebung auch dadurch erfolgen, daß die zweite Lage auf die erste Lage aufgebracht wird, bevor der Kunst­stoff der ersten Lage erhärtet ist, d. h. solange er noch klebfähig ist, und daß die dritte Lage unmittelbar auf die zweite Lage aufgebracht wird, so daß sich eine direkte Verklebung ergibt.
  • Zur Erzielung einer exakten Rundheit der Hülse des Tief­druckzylinders ist vorgesehen, daß wenigstens die erste Lage der Hülse auf einem Mutterkern mit dem Durchmesser des die Hülse für den Druckvorgang aufnehmenden Kerns hergestellt ist und gegenüber diesem eine leichte Vor­spannung aufweist. Die Vorspannung, die später für einen festen Sitz der Hülse auf ihrem Kern während des Druck­vorganges sorgt, kann relativ einfach durch eine ent­sprechende Zusammensetzung des Materials der ersten Lage erreicht werden, nämlich durch die Verwendung von Kunst­stoffen, die eine gewisse Schrumpfungsneigung während des Aushärtens aufweisen.
  • Um das Auf- und Abziehen der Hülse des Tiefdruckzylin­ders zu erleichtern, können der Kern und die Hülse eine leichte Konizität aufweisen, die vorzugsweise etwa 0,1 bis 0,2 mm/m beträgt. Diese sehr geringe Konizität ist bei der Herstellung von Kern und Hülse des Druckzylin­ders leicht zu erzeugen. Zugleich hat sie auf die Eigen­schaften des Druckzylinders während des Druckens keine nachteiligen Auswirkungen.
  • In Bezug auf die Dimensionierung der drei inneren Lagen der Hülse ist vorgesehen, daß die erste Lage eine Dicke von etwa 1 mm aufweist, daß die zweite Lage eine Dicke zwischen etwa 2 und 8 mm aufweist und daß die dritte Lage eine Dicke zwischen etwa 3 und 50 mm aufweist. Hiermit wird eine Durchmesser-Variabilität des Druck­zylinders von über 100 mm bei einem Kern mit gleichblei­bendem Durchmesser erreicht.
  • Speziell bei Hülsen mit relativ großem Durchmesser und/­oder mit relativ dicker dritter Lage kann es von Vorteil sein, daß die dritte Lage der Hülse eine Armierung, vorzugsweise Metallgitter oder -gewebe enthält. Damit kann für die erforderliche Stabilität der Hülse auch bei ansonsten etwas kritischeren Abmessungen gesorgt werden.
  • Da Tiefdruckzylinder während des Druckens relativ hohen Belastungen unterworfen sind, kann es unter ungünstigen Umständen gelegentlich zu einer Ablösung der äußeren Kupferlage von der unterliegenden dritten Lage der Hülse kommen. Um dies sicher zu vermeiden, kann auf die Außen­seite der dritten Lage eine Nickelschicht geringer Dicke aufgebracht sein, auf welche die äußere Kupferlage auf­gebracht ist. Hierdurch wird zwar der Herstellungsauf­wand für den Druckzylinder vergrößert, es wird jedoch auch eine bessere Haltbarkeit des Druckzylinders er­reicht. Zudem besteht bei Vorhandensein der erwähnten Nickelschicht die Möglichkeit, die äußere Kupferlage vollständig, d. h. von Anfang an galvanisch aufzubrin­gen. Die vorherige Erzeugung einer Kupfergrundschicht durch Spritzverkupferung mit der Gefahr von später auf­ tretenden Ausblühungen ist damit überflüssig.
  • Um den neuen Tiefdruckzylinder auch in herkömmlichen Galvanisiervorrichtungen für massivmetallische, ein­stückige Druckzylinder mit Kupfer beschichten zu können, ist vorgesehen, daß an den Stirnseiten der Hülse im Bereich der ersten bis dritten Lage je ein Ring aus elektrisch leitendem Material, vorzugsweise Blei oder eine Bleilegierung, angeordnet ist, dessen Innendurch­messer geringfügig größer ist als der der ersten Lage der Hülse und dessen Außendurchmesser etwa dem der drit­ten Lage entspricht. Über diese Ringe kann die erforder­lich Stromleitung während des Galvanisierens erfolgen. Außerdem stellen die Ringe einen mechanischen Schutz für die Stirnkanten der drei inneren Lagen der Hülse dar.
  • Zur weiteren Erhöhung der Stabilität des Druckzylinders und zur Anpassung an übliche Druckzylinder für den Tief­druck kann die äußere Hülsenlage aus Kupfer kantenum­greifend auch auf die Stirnseiten der Hülse bzw. auf die Außenseite der dort angeordneten Ringe aufgebracht sein.
  • Als eine Möglichkeit zur Ausbringung von Druckluft im Bereich der Mantelfläche des Kerns ist vorgesehen, daß der Kern in seinem Inneren einen zentralen, in axialer Richtung verlaufenden Druckluftkanal aufweist, der von einer Stirnseite des Kerns ausgehend etwa über die halbe Kernlänge verläuft, und daß an das innere Ende des Kanals wenigstens ein in radialer Richtung zur Mantel­fläche des Kerns laufender Radialkanal anschließt. Bei dieser Gestaltung des Tiefdruckzylinders ist der Kern sehr einfach herstellbar und erfordert einen geringen Bearbeitungsaufwand. Ein so ausgeführter Kern eignet sich insbesondere für die Ausführung des Tiefdruckzylin­ders mit konisch ausgebildetem Kern und passender Hülse, da hier ein Druckluftpolster lediglich während der letzten Phase des Aufziehens bzw. während der ersten Phase des Abziehens der Hülse auf den Kern bzw. vom Kern benötigt wird. Dabei wird durch die die äußeren Enden der Radialkanäle überdeckende Hülse selbst die Ver­teilung der Druckluft in ausreichender Weise bewirkt.
  • Bei einer alternativen Ausführung des Tiefdruckzylin­ders, die auch für zylindrische, d. h. nicht-konische Kerne und Hülsen geeignet ist, ist vorgesehen, daß der Kern in seinem Inneren einen zentralen, in axialer Richtung verlaufenden Druckluftkanal aufweist, der von einer Stirnseite des Kerns ausgehend im wesentlichen über dessen gesamte Länge verläuft, und daß von dem Kanal mehrere Radialkanäle in parallelen, voneinander beabstandeten Ebenen verlaufend zur Mantelfläche des Kerns geführt sind. Hierdurch ergibt sich eine Vielzahl von auf der Mantelfläche des Kerns verteilten Aus­trittsöffnungen für die Druckluft, die unabhängig von der äußeren Form von Kern und Hülse für die Ausbildung eines gleichmäßigen Druckluftpolsters sorgen.
  • Schließlich ist noch vorgesehen, daß der Kern des Tief­druckzylinders auf seiner Mantelfläche von den äußeren Enden der Kanäle für die Führung der Druckluft ausgehen­den Nuten aufweist. Diese Nuten sorgen für eine gleich­mäßige Verteilung von Druckluft auf der Mantelfläche des Kerns und damit für die Ausbildung eines besonders gleichmäßigen Druckluftpolsters für das Aufziehen und Abziehen der Hülse.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen im einzelnen:
    • Figur 1 einen Tiefdruckzylinder gemäß Erfindung im Längsschnitt in einer ersten Ausführung,
    • Figur 2 den Tiefdruckzylinder aus Figur 1 in Seitenan­sicht, teils in weggebrochener Darstellung und
    • Figur 3 einen Kern eines Tiefdruckzylinders in einer zweiten Ausführung im Längsschnitt.
  • Wie aus der Figur 1 der Zeichnung ersichtlich ist, besteht der Tiefdruckzylinder 1 gemäß Erfindung aus einem im wesentlichen massiven, metallischen Kern 2 und einer diesen umgebenden Hülse 3, die auf den Kern 2 aufschiebbar bzw. von diesem abziehbar ist. Zur Ermög­lichung dieses Auf- und Abziehens der Hülse 3 weist der Kern 2 in seinem Inneren einen in axialer Richtung verlaufenden zentralen Luftkanal 23 auf, von welchem eine Vielzahl von radial verlaufenden Luftkanälen 24 abgeht. Die radial verlaufenden Kanäle 24 enden an der Mantelfläche 20 des Kerns 2 in Nuten 25, die zur Ver­teilung von Luft auf der Mantelfläche 20 des Kerns 2 dienen. Weiterhin weist der Kern 2 an seinen Stirnseiten jeweils einen Achsstummel 21 bzw. 21ʹ auf, welche zur Lagerung des Druckzylinders 1 während des Druckvorganges dienen. An dem linken Achsstummel 21 ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel des Tiefdruckzylinders 1 ein Anschluß 22 für eine Druckluftzuführleitung, z. B. einen Druckluftschlauch, angeordnet, über welche die Kanäle 23 und 24 mit Druckluft beschickbar sind.
  • Die Hülse 3 des Tiefdruckzylinders 1 besteht beim darge­stellten Ausführungsbeispiel aus insgesamt vier konzen­trischen Lagen 31 bis 34, die von innen nach außen aufeinander folgend angeordnet sind. Die erste, innere Lage 31 besteht hier aus einer relativ dünnen Schicht aus glasfaserverstärktem Kunststoff, wie Polyester mit eingelegter Glasfasermatte. Dabei ist das Kunststoffma­terial so eingestellt, daß es eine relativ hohe Stabili­tät, aber auch noch eine gewisse Elastizität besitzt, die für eine Aufweitung unter der Wirkung von Druckluft für das Aufziehen und Abziehen der Hülse 3 auf den Kern 2 bzw. vom Kern 2 ausreicht.
  • Nach außen folgend schließt sich an die erste Lage 31 eine zweite Lage 32 an, die aus einem elastischeren und geringfügig kompressiblen Material, vorzugsweise Gummi, besteht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Lage 32 durch einen in Wendelform auf die erste Lage 31 aufgewickelten und mit dieser verklebten Gummistrang gebildet. Im Querschnitt besitzt der Strang die Form eines Rechteckes und liegt mit einer seiner Flachseiten an der inneren Lage 31 an. Zwischen den einzelnen Wen­deln 32ʹ der zweiten Lage 32 sind schmale Zwischenräume 36 freigelassen, die dafür sorgen, das die Lage 32 eine definierte Kompressibilität erhält. Bei einer Aufweitung der inneren Lage 31 können die einzelnen Wendeln 32ʹ der zweiten Lage 32 unter Verringerung ihrer radialen Er­streckung zu den Seiten hin ausweichen. Da die Abstände 36 sehr genau einstellbar sind, kann der Lage 32 ganz gezielt eine bestimmte Kompressibilität verliehen wer­den.
  • An die zweite Lage 32 wiederum schließt sich nach außen folgend eine dritte Lage 33 an. Diese besteht, wie die erste Lage 31, ebenfalls aus einem Kunststoffmaterial, vorzugsweise glasfaserverstärktem Kunststoff wie Poly­ester. Im Unterschied zur ersten Lage 31 ist die dritte Lage 33 jedoch deutlich dicker, so daß sie eine hohe Stabilität und praktisch keine Elastizität aufweist.
  • Die äußere Lage 34 besteht, wie bei herkömmlichen Druck­zylindern üblich, aus einer Kupferschicht, in deren Mantelfläche 3ʹ vor dem Druckvorgang die Tiefdruck-­Gravur eingebracht wird. Im Bereich der Stirnseiten 30 und 30ʹ der Hülse 3 is bei dem dargestellten Ausfüh­rungsbeispiel jeweils ein metallischer Ring 35 bzw. 35ʹ angeordnet, welcher vorzugsweise aus Blei oder einer Bleilegierung besteht. Sein Innendurchmesser ist ge­ringfügig größer als der Innendurchmesser der inneren Lage 31, damit keine Behinderung des Aufziehens oder Abziehens der Hülse 3 auftritt. Der Außendurchmesser der Ringe 35 und 35ʹ entspricht dem Außendurchmesser der dritten Lage 33 bzw. dem Innendurchmesser der äußeren Kupferlage 34. Zur Stabilisierung der Hülse 3 ist die Kupferlage 34 im Bereich der Ringe 35 und 35ʹ in Form von Stirnbereichen 34ʹ kantenumgreifend ausgeführt. Außer zum Schutz der drei inneren Lagen 31 bis 33 dienen die Ringe 35 und 35ʹ zur Stromleitung zu der äußeren Kupferlage 34 bei der Aufgalvanisierung von Kupfer bei der Herstellung bzw. vor der Neugravur des Druckzylin­ders 1.
  • Der Druckzylinder 1 ist in der Figur 1 in einem Zustand während des Aufziehens der Hülse 3 auf den Kern 2 darge­stellt. Die Hülse 3 wird hierbei unter Druckluftzufuhr zu den Kanälen 23 und 24 in Richtung der Bewegungspfeile 4 auf den Kern 2 aufgeschoben. Durch die aus den Kanälen 24 ausströmende und sich in den Nuten 25 verteilende Druckluft wird ein kleiner, jedoch eine Bewegung der Hülse 3 auf dem Kern 2 erlaubender Spaltraum zwischen dem Außenmantel 20 des Kerns 2 und der Innenseite der inneren Lage 31 der Hülse 3 gebildet. Nach dem Aufschie­ben der Hülse 3 auf den Kern 2 und nach deren exakter Positionierung wird die Druckluftzufuhr gesperrt und nach dem Ablassen der in den Kanälen 23 und 24 noch vorhandenen Luft legt sich die innere Lage 31 unter elastischer Zusammenziehung und unter elastischer Ver­dickung der Lage 32 an die Mantelfläche 20 des Kerns 2 an. Hierdurch wird ein für den Druckvorgang mit dem Druckzylinder 1 ausreichend fester und unverrückbarer Sitz der Hülse 3 auf dem Kern 2 ohne weitere Verbin­dungsmittel zwischen diesen erreicht, so daß sich der Druckzylinder 1 gemäß Erfindung verhält wie ein ein­stückiger, herkömmlicher Druckzylinder.
  • Figur 2 der Zeichnung zeigt einen Tiefdruckzylinder 1 gemäß Erfindung in Seitenansicht, teils in weggebroche­ner Darstellung. Im linken Teil der Figur 2 ist die Hülse 3 vollständig weggebrochen, so daß der Blick des Betrachters auf die Mantelfläche 20 des Kerns 2 fällt. In der Mantelfläche 20 sind die umlaufenden Nuten 25 für die Verteilung der aus den Kanälen 24 ausströmenden Druckluft erkennbar. Weiterhin ist im linken Teil der Figur 2 der linke Achsstummel 21 des Kerns 2 mit dem an diesem angeordneten Druckluftleitungsanschluß 22 erkenn­bar.
  • Im rechten Teil der Figur 2 fällt der Blick auf die Mantelfläche 3ʹ der Hülse 3 bzw. der deren äußere Lage 34 bildenden Kupferschicht. An der rechten Stirnseite 30ʹ der Hülse 3 ist die kantenumgreifende Ausführung sowie die Kantenrundung der Kupferlage 34 sichtbar. Außerdem ist im rechten Teil der Figur 2 noch der rechte Achsstummel 21ʹ des Kerns 2 erkennbar, wobei der Kern 2 selbst mit der Hülse 3 stirnseitig bündig abschließt.
  • Im mittleren Teil der Figur 2 sind die beiden äußeren Lagen 33 und 34 der Hülse weggebrochen, so das die Außenseite der zweiten Lage 32 sichtbar wird. Hier zeigt sich deutlich der wendelartige Verlauf des um die innere Lage 31 der Hülse 3 gewickelten Materialstranges für die zweite Lage 32. Zwischen den einzelnen Wendalgängen 32ʹ sind wieder die Zwischenräume 36 erkennbar, die für die gewünschte Kompressibilität sorgen.
  • Außer wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann die zweite Lage 32 auch aus einem die Form eines Hohl­zylinders aufweisenden porösen Gummimaterial gefertigt sein. Weiterhin kann zwischen der Lage 33 und der Kup­ferlage 34 zusätzlich eine dünne Nickelschicht angeord­net sein, wodurch eine bessere Haltbarkeit der Kupfer­lage 34 auf der Lage 33 erreicht wird.
  • Figur 3 der Zeichnung schließlich zeigt einen Kern 2 als Teil eines Tiefdruckzylinders in Längsschnitt, bei dem die Mantelfläche 20 konisch, d. h. in Form eines Kegel­stumpfmantels ausgeführt ist. Die zugehörige, in der Figur 3 nicht dargestellte Hülse weist demzufolge eine Innenseite mit einer angepaßten, kongruenten Form auf, so daß sich insgesamt ein Tiefdruckzylinder ergibt, dessen Außenseite wieder vollkommen zylindrisch ist.
  • Bei einem derart ausgeführten Druckzylinder genügt für die Erzeugung des Druckluftpolsters für das Auf- und Abziehen der Hülse auf den Kern bzw. vom Kern ein einzi­ger, auf der Mantelfläche 20 endender Druckluftkanal 24. Dieser radial verlaufende Kanal 24 steht im Inneren des Kerns 2 mit einem zentral im Kern 2 in dessen Längs­richtung verlaufenden Kanal 23 in Verbindung, der durch den linken Achsstummel 21 hindurchgeführt ist und in einem Druckluftanschluß 24 endet. Der Radialkanal 24 ist vorzugsweise etwa auf der halben Länge des Kerns 2 angeordnet, so daß entsprechend auch der Zentralkanal 23 lediglich über die halbe Länge des Kerns 2 läuft. Ein solcher Kern ist demnach vergleichsweise einfach her­zustellen.
  • Das Aufschieben der Hülse bzw. deren Abziehen erfolgt bei dem hier dargestellten Kern 2 von der in der Dar­stellung rechten Seite des Kerns 2 mit dem geringeren Durchmesser, d. h. über den Achsstummel 21ʹ hinweg. Ein Druckluftpolster wird bei dieser Ausführung des Druck­zylinders lediglich in der letzten Phase des Aufziehens der Hülse auf den Kern und in der ersten Phase des Abziehens der HÜlse von dem Kern benötigt.
  • Die Figuren der Zeichnung stellen die Ausführungsbei­spiele der Erfindung lediglich in prinzipieller Darstel­lung dar, wobei die Dimensionen und die Relationen der einzelnen Teile sowie die Konizität des Kerns in Figur 3 zur Erhöhung der Übersichtlichkeit der Darstellung nicht maßstabsgerecht sind.

Claims (15)

1. Tiefdruckzylinder, bestehend aus einem Kern und einer lösbar mit diesem verbundenen Hülse, wobei der Kern im wesentlichen massiv ist und aus Metall be­steht und mit Kanälen zur Führung von Druckluft zu seiner Mantelfläche versehen ist und wobei die Hülse aus mehreren konzentrischen Lagen unterschiedlicher Materialien zusammengesetzt ist, von denen die äußere aus Kupfer besteht und wobei die Hülse mit­tels eines durch die Druckluft erzeugbaren Luftpol­sters auf den Kern aufschiebbar und von diesem ab­ziehbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) außer der äußeren Kupferlage (34) wenigstens drei weitere Lagen (31 - 33) aufweist, daß die erste, innere Lage (31) aus einem relativ dünnen, in sich stabilen, geringelastischen Material besteht, das die zweite, nach außen folgende Lage (32) aus einem elastische­ren und geringfügig kompressiblen Material besteht, daß die dritte, nach außen folgende Lage (33) aus einem starren und in sich stabilen Material besteht und daß der Zylinder (1) bei gleichem Innendurchmes­ser der Hülse (3) durch unterschiedliche Dicken der zweiten und/oder der dritten Lage (32, 33) der Hülse (3) unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen kann.
2. Tiefdruckzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, das die erste Lage (31) und die dritte Lage (33) der Hülse (3) aus glasfaserverstärktem Kunststoff, vorzugsweise Polyester, besteht.
3. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 und 2, da­durch gekennzeichnet, das die zweite Lage (32) der Hülse (3) aus Gummi besteht, dessen Shore-Härte zwischen 60 und 90, vorzugsweise zwischen 70 und 80 beträgt.
4. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 3, da­durch gekennzeichnet, daß das Material der zweiten Lage (32) der Hülse (3) porenfrei ist und in Form einer Wendel mit geringfügig voneinander beabstande­ten Wendelgängen (32ʹ) auf die Außenseite der ersten Lage (31) aufgewickelt ist.
5. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 4, da­durch gekennzeichnet, daß die zweite Lage (32) mit der ersten Lage (31) und die dritte Lage (33) mit der zweiten Lage (32) verklebt ist.
6. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 5, da­durch gekennzeichnet, das wenigstens die erste Lage (31) der Hülse (3) auf einem Mutterkern mit dem Durchmesser des die Hülse (3) für den Druckvorgang aufnehmenden Kerns (2) hergestellt ist und gegenüber diesem eine leichte Vorspannung aufweist.
7. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 6, da­durch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (20) des Kerns (2) und die Innenseite der Hülse (3) kegel­stumpfförmig sind, d. h. eine leichte Konizität aufweisen, die vorzugsweise etwa 0,1 bis 0,2 mm/m beträgt.
8. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 7, da­durch gekennzeichnet, daß die erste Lage (31) eine Dicke von etwa 1 mm aufweist, daß die zweite Lage (32) eine Dicke zwischen etwa 2 und 8 mm aufweist und daß die dritte Lage (33) eine Dicke zwischen etwa 3 und 50 mm aufweist.
9. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 8, da­durch gekennzeichnet, daß die dritte Lage (33) der Hülse (3) eine Armierung, vorzugsweise Metallgitter oder -gewebe enthält.
10. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 9, da­durch gekennzeichnet, daß auf die Außenseite der dritten Lage (33) der Hülse (3) eine Nickelschicht geringer Dicke aufgebracht ist, auf welche die äußere Kupferlage (34) aufgebracht ist.
11. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnseiten (30, 30ʹ) der Hülse (3) im Bereich der ersten bis dritten Lage (31 - 33) je ein Ring (35, 35ʹ) aus elektrisch leitendem Material, vorzugsweise Blei oder eine Bleilegierung, angeordnet ist, dessen Innendurchmes­ser geringfügig größer ist als der der ersten Lage (31) der Hülse (3) und dessen Außendurchmesser etwa dem der dritten Lage (33) entspricht.
12. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Lage (34) aus Kupfer kantenumgreifend auch auf die Stirnseiten (30, 30ʹ) der Hülse (3) bzw. auf die Außenseite der dort angeordneten Ringe (35, 35ʹ) aufgebracht ist.
13. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (2) in seinem Inneren einen zentralen, in axialer Richtung verlaufenden Druckluftkanal (23) aufweist, der von einer Stirnseite des Kerns (2) ausgehend etwa über die halbe Kernlänge verläuft, und daß an das innere Ende des Kanals (23) wenigstens ein in radialer Richtung zur Mantelfläche (20) des Kerns (2) laufender Radialkanal (24) anschließt.
14. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, das der Kern (2) in seinem Inneren einen zentralen, in axialer Richtung verlau­fenden Druckluftkanal (23) aufweist, der von einer Stirnseite des Kerns (2) ausgehend im wesentlichen über dessen gesamte Länge verläuft, und daß von dem Kanal (23) mehrere Radialkanäle (24) in parallelen, voneinander beabstandeten Ebenen verlaufend zur Mantelfläche (20) des Kerns (2) geführt sind.
15. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (2) in seiner Mantelfläche (20) von den äußeren Enden der Kanäle (24) ausgehende Nuten (25) für die Führung und Ver­teilung der Druckluft aufweist.
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