EP0345472B1 - Gummiwalze und Verfahren zur Umwandlung ihrer Zustandsform an den Stirnseiten der Gummiwalze - Google Patents
Gummiwalze und Verfahren zur Umwandlung ihrer Zustandsform an den Stirnseiten der Gummiwalze Download PDFInfo
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- EP0345472B1 EP0345472B1 EP89108283A EP89108283A EP0345472B1 EP 0345472 B1 EP0345472 B1 EP 0345472B1 EP 89108283 A EP89108283 A EP 89108283A EP 89108283 A EP89108283 A EP 89108283A EP 0345472 B1 EP0345472 B1 EP 0345472B1
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- B41F7/26—Damping devices using transfer rollers
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 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 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 of the state on 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 fountain 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 now to ensure a seal 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 in the face seal of an application 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 form 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 in accordance with 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 an extended period of time 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 ends of a plurality of rubber rollers can be done simultaneously.
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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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist in der Zeichnung dargestellt.
- 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.
- 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.
- Hierbei ist in der Schwarzlichtröhre pro Quadratzentimeter einer Stirnseite einer Gummiwalze eine Leistung in der Größenordnung von 0,1 Watt installiert.
- 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.
-
- a
- Abstand
- 1, 2, ..., n
- Gummiwalze
- 1.1, 2.1, ..., n.1
- Stirnseite einer Gummiwalze
- 10
- Außenfläche der Abschirmung
- 11
- Abschirmung
- 12
- Durchbruch
- 20.1, 20.2, ..., 20.n
- Längsachse einer Gummiwalze
- 21
- zweite Ebene
- 22
- Schwarzlichtlampe
Claims (3)
- Gummiwalze für ein Walzenpaar, bei welchem die Gummiwalze in einer Kontaktzone entlang gemeinsamer Mantellinien der Mantelfläche der Gummiwalze und einer weiteren Walze des Walzenpaares 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,
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. - Verfahren zur Umwandlung der Zustandsform an den Stirnseiten einer Gummiwalze gemäß Anspruch 1, wobei die Gummiwalze eine Härte in der Größenordnung von 50 bis 60 Shore aufweist,
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 werden, 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. - Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2,
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,
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,
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, und
eine Abschirmung (11) vorgesehen ist, welche die Mantelflächen der Gummiwalzen (1,2,n) gegen die Strahlung einer jeweiligen Schwärzlichtlampe (22) abschirmt.
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