EP0345472A2 - Rubber rolls and process for the conversion of the front sides - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a rubber roller for a pair of rollers, in which the rubber roller is positioned in a contact zone along common surface lines of the rubber roller and a further roller on the further roller and a liquid supply is provided which is located in a gusset located above the contact zone between the rubber roller and the another roller is enclosed by means of sealing means at the ends of these rollers, the sealing means being positioned at least with respect to the rubber roller on one end face of a respective roller, and also a method for converting the shape at the end faces of such a rubber roller.
- a pair of rollers of the type mentioned is known, for example, from US Pat. No. 4,455,938, specifically as part of a dampening unit for an offset printing machine.
- the applicator roller which has an elastic surface and corresponds to the rubber roller of the subject matter of the invention, is used for applying dampening solution to a plate cylinder of the offset printing press.
- a dampening solution supply is enclosed by means of sealing means at the ends of these rollers.
- sealing means have a sealing plate at each end of the pair of rollers, which is set with a flat side against an end face of the application roller and with an arcuate sealing plate end face against the outer surface of the metering roller, each under the contact pressure of a spring.
- Sealing plates of the type mentioned are generally made of a plastic with a low coefficient of friction, such as PTFE.
- Dosing rollers of dampening systems interacting with sealing plates of this type are generally provided at their ends with steel rings, against which a respective circular arc-shaped sealing plate end face is set, so that relatively little wear occurs on the metering roller and on the sealing plate end face, especially when plasma-coated steel rings are used.
- the object of the invention is to ensure the sealing of a rubber roller on its end faces by means of sealing plates placed against these end faces over an extended period of time and at relatively high speeds of the rubber roller.
- the elasticity is also decisive for the use of rubber for an application roller of a dampening unit of an offset printing press.
- the rubber known as the preferred sealing material also gave satisfactory results when sealing an applicator roller designed as a rubber roller.
- the invention treads the way to maintain the elasticity of the outer surface of the applicator roller and, in return for utilizing the elasticity and the relatively high coefficient of friction, for the purpose of sealing, to form the end faces of a rubber roller to be sealed with reduced elasticity and reduced coefficient of friction.
- the invention makes use of a state of rubber which is undesirable in the prior art and provides this state of the state on the end faces of the rubber roller.
- An undesirable state of rubber in the prior art lies between a rubber-elastic and a glass-like state and occurs with advanced molecular crosslinking, which is accompanied by an increasing hardening of the rubber and an increasing smoothing of its surface.
- the invention makes use of these properties known as signs of aging.
- an artificially shortened aging process is provided locally on the end faces of the rubber roller and the resulting hardening and smoothing of the end faces is used to improve their wear resistance and to reduce their frictional resistance, while the rubber-elastic ones Properties of the remaining areas of the rubber roller are retained.
- the artificially shortened aging process is brought about by means of UV radiation. According to the invention, this is further restricted to the end faces of the rubber rollers.
- the artificially aged end faces of the rubber roller provided according to the invention now ensure, thanks to the increased wear resistance and the smoothed surface, an end face sealing of the rubber roller by means of sealing plates placed against their end faces over a prolonged period and at relatively high speeds of the rubber roller.
- the shield 11 is provided with openings 12 which are adapted to the respective diameter of the rubber rollers 1, 2, ..., n.
- the longitudinal axes 20.1, 20.2, ..., 20.n of the rubber rollers 1, 2, ..., n lie in an imaginary second plane 21.
- the shield 11 protects the outer surfaces of the rubber rollers 1, 2,..., N from the UV radiation emitted by the black light lamp 22.
- a power of the order of 0.1 watts is installed in the black light tube per square centimeter of an end face of a rubber roller.
- a device for performing the described method which enables the irradiation of the first end faces 1.1, 2.1, ..., n.1 of the rubber rollers 1, 2, ..., n.
- a corresponding device can also be provided for the second end faces 1.2 of the rubber rollers 1, 2, ..., n and used at the same time as the one shown, so that an inventive one Conversion of the state shape on both faces of a plurality of rubber rollers can be done simultaneously.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Gummiwalze für ein Walzenpaar, bei welchem die Gummiwalze in einer Kontaktzone entlang gemeinsamer Mantellinien der Gummiwalze und einer weiteren Walze an die weitere Walze angestellt ist und ein Flüssigkeitsvorrat vorgesehen ist, der in einem oberhalb der Kontaktzone befindlichen Zwickel zwischen der Gummiwalze und der weiteren Walze mittels Abdichtmitteln an den Enden dieser Walzen eingeschlossen ist, wobei die Abdichtmittel wenigstens in bezug auf die Gummiwalze an je eine Stirnseite einer betreffenden Walze angestellt sind, und ferner ein Verfahren zur Umwandlung der Zustandsform an den Stirnseiten einer derartigen Gummiwalze.The invention relates to a rubber roller for a pair of rollers, in which the rubber roller is positioned in a contact zone along common surface lines of the rubber roller and a further roller on the further roller and a liquid supply is provided which is located in a gusset located above the contact zone between the rubber roller and the another roller is enclosed by means of sealing means at the ends of these rollers, the sealing means being positioned at least with respect to the rubber roller on one end face of a respective roller, and also a method for converting the shape at the end faces of such a rubber roller.
Ein Walzenpaar der genannten Art ist beispielsweise bekannt aus der US-PS 4,455,938, und zwar als Bestandteil eines Feuchtwerks für eine Offset-Druckmaschine. Hierbei dient die mit elastischer Oberfläche ausgestattete Auftragwalze, die der Gummiwalze des Erfindungsgegenstandes entspricht, zum Auftragen von Feuchtmittel auf einen Plattenzylinder der Offset-Druckmaschine. Im oberen Zwickel zwischen der Auftragwalze und einer gegen diese angestellten Dosierwalze ist ein Feuchtmittelvorrat mittels Abdichtmitteln an den Enden dieser Walzen eingeschlossen. Diese Abdichtmittel weisen an jedem Ende des Walzenpaares eine Dichtplatte auf, die mit einer flachen Seite gegen eine Stirnseite der Auftragwalze und mit einer kreisbogenförmig ausgebildeten Dichtplattenstirnseite gegen die Mantelfläche der Dosierwalze jeweils unter der Anpreßkraft einer Feder angestellt ist.A pair of rollers of the type mentioned is known, for example, from US Pat. No. 4,455,938, specifically as part of a dampening unit for an offset printing machine. The applicator roller, which has an elastic surface and corresponds to the rubber roller of the subject matter of the invention, is used for applying dampening solution to a plate cylinder of the offset printing press. In the upper gusset between the applicator roller and a metering roller positioned against it, a dampening solution supply is enclosed by means of sealing means at the ends of these rollers. These sealing means have a sealing plate at each end of the pair of rollers, which is set with a flat side against an end face of the application roller and with an arcuate sealing plate end face against the outer surface of the metering roller, each under the contact pressure of a spring.
Dichtplatten der genannten Art werden im allgemeinen aus einem Kunststoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten wie beispielsweise PTFE hergestellt. Mit derartigen Dichtplatten zusammenwirkende Dosierwalzen von Feuchtwerken sind im allgemeinen an ihren Enden mit Stahlringen versehen, gegen welche eine jeweilige kreisbogenförmig ausgebildete Dichtplattenstirnseite angestellt ist, so daß ein relativ geringer Verschleiß an der Dosierwalze und an der Dichtplattenstirnseite auftritt, insbesondere wenn plasmabeschichtete Stahlringe verwendet werden.Sealing plates of the type mentioned are generally made of a plastic with a low coefficient of friction, such as PTFE. Dosing rollers of dampening systems interacting with sealing plates of this type are generally provided at their ends with steel rings, against which a respective circular arc-shaped sealing plate end face is set, so that relatively little wear occurs on the metering roller and on the sealing plate end face, especially when plasma-coated steel rings are used.
Bei der stirnseitigen Abdichtung einer als Gummiwalze ausgebildeten Auftragwalze kommt es jedoch durch die erforderliche Andruckkraft der Dichtplatte und den hohen Reibungskoeffizienten des Gummis zu sehr hohen Reibkräften. Diese führen zu einem unzulässigen Temperaturanstieg, der bei hoher Maschinengeschwindigkeit Temperaturen bis zu 130 °C zur Folge haben kann, und zu einer starken Abnutzung sowohl der Gummiwalze als auch der Dichtplatte bis hin zur Zerstörung derselben. Die erforderliche Abdichtung ist dabei nicht mehr gewährleistet.When sealing an applicator roller designed as a rubber roller at the end, however, the required contact pressure of the sealing plate and the high coefficient of friction of the rubber result in very high friction forces. These lead to an inadmissible temperature rise, which can result in temperatures of up to 130 ° C at high machine speeds, and to severe wear on both the rubber roller and the sealing plate and even the destruction thereof. The required sealing is no longer guaranteed.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Abdichtung einer Gummiwalze an deren Stirnseiten mittels gegen diese Stirnseiten angestellter Dichtplatten über einen verlängerten Zeitraum und bei relativ hohen Drehzahlen der Gummiwalze zu gewährleisten.The object of the invention is to ensure the sealing of a rubber roller on its end faces by means of sealing plates placed against these end faces over an extended period of time and at relatively high speeds of the rubber roller.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer im Anspruch 1 angegebenen Gummiwalze und einem in Anspruch 2 angegebenen Verfahren zur Umwandlung der Zustandsform an den Stirnseiten einer Gummiwalze gemäß Anspruch 1.This object is achieved with a rubber roller specified in claim 1 and a method for converting the state shape on the end faces of a rubber roller specified in
In den Fällen, in denen im Stand der Technik Gummi oder gummielastische Werkstoffe verwendet werden, macht man sich stets deren besondere Elastizität und/oder deren relativ hohen Reibungskoeffizienten zunutze. Bei nachlassender Elastizität und bei Versprödung werden Bauteile aus entsprechenden Werkstoffe wie beispielsweise Dichtringe oder Puffer durch neue ersetzt.In the cases in which rubber or rubber-elastic materials are used in the prior art, one always makes their particular elasticity and / or their relative high coefficient of friction. If the elasticity decreases and embrittlement occurs, components made of appropriate materials such as sealing rings or buffers are replaced with new ones.
Für die Verwendung von Gummi für eine Auftragwalze eines Feuchtwerks einer Offsetdruckmaschine ist unter anderem ebenfalls die Elastizität ausschlaggebend. Der als bevorzugter Dichtungswerkstoff bekannte Gummi ließ auch befriedigende Ergebnisse bei der stirnseitigen Abdichtung einer als Gummiwalze ausgebildeten Auftragwalze erwarten.Among other things, the elasticity is also decisive for the use of rubber for an application roller of a dampening unit of an offset printing press. The rubber known as the preferred sealing material also gave satisfactory results when sealing an applicator roller designed as a rubber roller.
Die Erfindung beschreitet jedoch den Weg, die Elastizität der Mantelfläche der Auftragwalze beizubehalten und in Abkehr von der Ausnutzung der Elastizität und des relativ hohen Reibungskoeffizienten zum Zweck einer Abdichtung die abzudichtenden Stirnseiten einer Gummiwalze mit verminderter Elastizität und vermindertem Reibungskoeffizienten auszubilden.However, the invention treads the way to maintain the elasticity of the outer surface of the applicator roller and, in return for utilizing the elasticity and the relatively high coefficient of friction, for the purpose of sealing, to form the end faces of a rubber roller to be sealed with reduced elasticity and reduced coefficient of friction.
Zu diesem Zweck bedient sich die Erfindung einer im Stand der Technik unerwünschten Zustandsform von Gummi und sieht diese Zustandform an den Stirnseiten der Gummiwalze vor.For this purpose, the invention makes use of a state of rubber which is undesirable in the prior art and provides this state of the state on the end faces of the rubber roller.
Eine im Stand der Technik unerwünschte Zustandsform von Gummi liegt zwischen einer gummielastischen und einer glasartigen Zustandform und tritt mit fortgeschrittener Molekülvernetzung auf, mit welcher eine zunehmende Aushärtung des Gummis sowie eine zunehmende Glättung seiner Oberfläche einhergeht. Diese als Alterungserscheinungen bekannten Eigenschaften macht sich die Erfindung zunutze. Hierbei wird ein künstlich verkürzter Alterungsprozeß lokal an den Stirnseiten der Gummiwalze vorgesehen und die dabei erfolgende Aushärtung und Glättung der Stirnseiten zur Verbesserung von deren Verschleißfestigkeit und zur Verringerung von deren Reibwiderstand herangezogen, während die gummielastischen Eigenschaften der übrigen Bereiche der Gummiwalze beibehalten werden.An undesirable state of rubber in the prior art lies between a rubber-elastic and a glass-like state and occurs with advanced molecular crosslinking, which is accompanied by an increasing hardening of the rubber and an increasing smoothing of its surface. The invention makes use of these properties known as signs of aging. Here, an artificially shortened aging process is provided locally on the end faces of the rubber roller and the resulting hardening and smoothing of the end faces is used to improve their wear resistance and to reduce their frictional resistance, while the rubber-elastic ones Properties of the remaining areas of the rubber roller are retained.
Der künstlich verkürzte Alterungsprozeß wird gemäß der Erfindung mittels einer UV-Bestrahlung hervorgerufen. Diese wird weiterhin gemäß der Erfindung auf die Stirnseiten der Gummiwalzen beschränkt.According to the invention, the artificially shortened aging process is brought about by means of UV radiation. According to the invention, this is further restricted to the end faces of the rubber rollers.
Die gemäß der Erfindung vorgesehenen, künstlich gealterten Stirnseiten der Gummiwalze gewährleisten nun dank der erhöhten Verschleißfestigkeit und der geglätteten Oberfläche eine stirnseitige Abdichtung der Gummiwalze mittels gegen deren Stirnseiten angestellter Dichtplatten über einen verlängerten Zeitraum und bei relativ hohen Drehzahlen der Gummiwalze.The artificially aged end faces of the rubber roller provided according to the invention now ensure, thanks to the increased wear resistance and the smoothed surface, an end face sealing of the rubber roller by means of sealing plates placed against their end faces over a prolonged period and at relatively high speeds of the rubber roller.
Bei einer Gummiwalze mit einer Härte in der Größenordnung von 50 bis 60 Shore werden günstige Dichtungseigenschaften in Verbindung mit an die Stirnseiten der Gummiwalze angestellten Dichtplatten erzielt, wenn diese Stirnseiten über eine Zeitdauer in der Größenordnung von 60 Stunden einer UV-Strahlung mit einer Wellenlänge von etwa 300 bis 400 nm ausgesetzt werden, wobei die Mantelfläche der Gummiwalze gegen die UV-Strahlung abgeschirmt ist, die UV-Strahlung mit einer sogenannten Schwarzlichtlampe erzeugt wird, pro Quadratzentimeter einer Stirnseite eine Leistung der Schwarzlichtlampe in der Größenordnung von 0,1 Watt installiert ist und die Schwarzlichtlampe unter einem Abstand in der Größenordnung von 10 cm zur jeweils zu bestrahlenden Stirnseite angeordnet ist.In the case of a rubber roller with a hardness of the order of 50 to 60 Shore, favorable sealing properties are achieved in connection with sealing plates placed on the end faces of the rubber roller if these end faces are exposed to UV radiation with a wavelength of approximately 60 hours over a period of time 300 to 400 nm are exposed, the outer surface of the rubber roller being shielded from the UV radiation, the UV radiation being generated with a so-called black light lamp, a power of the black light lamp of the order of 0.1 watts is installed per square centimeter of an end face and the black light lamp is arranged at a distance of the order of 10 cm from the end face to be irradiated in each case.
Ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of a device for performing this method is shown in the drawing.
Hierin sind erste Stirnseiten 1.1, 2.1, ..., n.1 einer Mehrzahl von Gummiwalzen 1, 2, ..., n in einer ersten Ebene angeordnet, die von einer Außenfläche 10 einer Abschirmung 11 für die Mantelflächen der Gummiwalzen 1, 2, ..., n gegen die UV-Strahlung dargestellt wird. Die Abschirmung 11 ist mit Durchbrüchen 12 versehen, die an den jeweiligen Durchmesser der Gummiwalzen 1, 2, ..., n angepaßt sind. Die Längsachsen 20.1, 20.2, ..., 20.n der Gummiwalzen 1, 2,..., n liegen in einer gedachten zweiten Ebene 21. In derselben Ebene 21 ist eine stabförmige Schwarzlichtlampe 22 parallel zur Außenfläche 10 der Abschirmung 11 unter einem Abstand a von den Stirnflächen 1.1, 2.1, ..., n.1 der Gummiwalzen 1, 2, ..., n angeordnet. Die Abschirmung 11 schützt die Mantelflächen der Gummiwalzen 1, 2,..., n vor der von der Schwarzlichtlampe 22 abgegebenen UV-Strahlung.Here are first end faces 1.1, 2.1, ..., n.1 of a plurality of
Eine für die stirnseitige Abdichtung im Sinne der Erfindung günstige Beschaffenheit der Stirnfläche einer Gummiwalze mit einer Härte in der Größenordnung von 50 bis 60 Shore ergibt sich bei Anwendung der in der Zeichnung dargestellten Einrichtung, wenn eine Schwarzlichtröhre von etwa 120 cm Länge mit einer Leistung von etwa 36 Watt in einem Abstand a von etwa 10 cm angeordnet wird, diese Schwarzlichtröhre den Stirnflächen einer Anzahl von n = 15 Gummiwalzen mit einem Durchmesser von etwa 60 mm zugeordnet wird und eine Bestrahlungszeit von etwa 60 Stunden vorgesehen wird.A favorable for the frontal sealing in the sense of the invention, the end face of a rubber roller with a hardness of the order of 50 to 60 Shore results when using the device shown in the drawing, if a black light tube of about 120 cm in length with a power of about 36 watts is arranged at a distance a of about 10 cm, this black light tube is assigned to the end faces of a number of n = 15 rubber rollers with a diameter of about 60 mm and an irradiation time of about 60 hours is provided.
Hierbei ist in der Schwarzlichtröhre pro Quadratzentimeter einer Stirnseite einer Gummiwalze eine Leistung in der Größenordnung von 0,1 Watt installiert.A power of the order of 0.1 watts is installed in the black light tube per square centimeter of an end face of a rubber roller.
In der Zeichnung ist eine Einrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens dargestellt, welche die Bestrahlung jeweils erster Stirnseiten 1.1, 2.1, ..., n.1 der Gummiwalzen 1, 2, ..., n ermöglicht. Eine entsprechende Einrichtung kann auch für die zweiten Stirnseiten 1.2 der Gummiwalzen 1, 2, ..., n vorgesehen und gleichzeitig mit der dargestellten benutzt werden, so daß eine erfindungsgemäße Umwandlung der Zustandsform an beiden Stirnseiten einer Mehrzahl von Gummiwalzen gleichzeitig erfolgen kann.
Claims (3)
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gummiwalze (1, 2, n) an ihren Stirnseiten (1.1, 2.1, n.1; 1.2) eine mittels UV-Bestrahlung erzielte Zustandsform aufweist, die zwischen einer gummielastischen und einer glasartigen Zustandsform liegt.1. Rubber roller for a pair of rollers, in which the rubber roller is placed in a contact zone along common surface lines of the rubber roller and another roller on the further roller and a liquid supply is provided which is located in a gusset located above the contact zone between the rubber roller and the further roller is enclosed by means of sealing means at the ends of these rollers, the sealing means being set against at least one end face of each roller in relation to the rubber roller,
characterized,
that the rubber roller (1, 2, n) on its end faces (1.1, 2.1, n.1; 1.2) has a state shape achieved by means of UV radiation, which is between a rubber-elastic and a glass-like state shape.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stirnseiten (1.1, 2.1, n.1; 1.2) der Gummiwalze (1, 2, n) über eine Zeitdauer in der Größenordnung von 60 Stunden einer UV-Strahlung mit einer Wellenlänge von etwa 300 bis 400 nm ausgesetzt wird, wobei die Mantelfläche der Gummiwalze (1, 2, n) gegen die UV-Strahlung abgeschirmt ist, die UV-Strahlung mit einer sogenannten Schwarzlichtlampe (22) erzeugt wird, pro Quadratzentimeter einer Stirnseite (1.1, 2.1, n.1; 1.2) eine Leistung der Schwarzlichtlampe (22) in der Größenordnung von 0,1 Watt installiert ist und die Schwarzlichtlampe (22) unter einem Abstand (a) in der Größenordnung von 10 cm zur jeweils zu bestrahlenden Stirnseite (1.1, 2.1, n.1; 1.2) angeordnet ist.2. A method for converting the state shape on the end faces of a rubber roller according to claim 1, wherein the rubber roller has a hardness of the order of 50 to 60 Shore,
characterized,
that the end faces (1.1, 2.1, n.1; 1.2) of the rubber roller (1, 2, n) is exposed to UV radiation with a wavelength of about 300 to 400 nm over a period of the order of 60 hours, the Shell surface of the rubber roller (1, 2, n) is shielded against UV radiation, the UV radiation is generated with a so-called black light lamp (22), per Square centimeters of an end face (1.1, 2.1, n.1; 1.2) a power of the black light lamp (22) in the order of 0.1 watts is installed and the black light lamp (22) at a distance (a) in the order of 10 cm each end face to be irradiated (1.1, 2.1, n.1; 1.2) is arranged.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stirnseiten (1.1, 2.1, n.1; 1.2) einer Mehrzahl von Gummiwalzen (1, 2, n) in einer ersten Ebene (10) angeordnet sind und eine parallel zur ersten Ebene (10) angeordnete stabförmige Schwarzlichtlampe (22) in einer zweiten Ebene (21) liegt, die von den Längsachsen (20.1, 20.2, 20.n) der Gummiwalzen (1, 2, n) bestimmt ist, wobei ersten Stirnseiten (1.1, 2.1, n.1) der Gummiwalzen (1, 2, n) eine erste und zweiten Stirnseiten (1.2) der Gummiwalzen (1, 2, n) eine zweite stabförmige Schwarzlichtlampe (22) zugeordnet ist.3. Device for performing the method according to claim 2,
characterized,
that the end faces (1.1, 2.1, n.1; 1.2) of a plurality of rubber rollers (1, 2, n) are arranged in a first plane (10) and a rod-shaped black light lamp (22) arranged parallel to the first plane (10) in a second plane (21) is located, which is determined by the longitudinal axes (20.1, 20.2, 20.n) of the rubber rollers (1, 2, n), first end faces (1.1, 2.1, n.1) of the rubber rollers (1, 2, n) a first and second end faces (1.2) of the rubber rollers (1, 2, n) are assigned a second rod-shaped black light lamp (22).
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