EP0514344B1 - Spaltfreies, hülsenförmiges Gummituch - Google Patents

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EP0514344B1
EP0514344B1 EP92810364A EP92810364A EP0514344B1 EP 0514344 B1 EP0514344 B1 EP 0514344B1 EP 92810364 A EP92810364 A EP 92810364A EP 92810364 A EP92810364 A EP 92810364A EP 0514344 B1 EP0514344 B1 EP 0514344B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
compressible
blanket
tubular
sleeve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP92810364A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0514344A1 (de
Inventor
James B. Vrotacoe
Glenn Alan Guaraldi
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.)
Goss International Americas LLC
Original Assignee
American Roller Co
Heidelberg Harris Inc
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Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=24810370&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0514344(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by American Roller Co, Heidelberg Harris Inc filed Critical American Roller Co
Priority to EP95119776A priority Critical patent/EP0715966A1/de
Priority to DE9218764U priority patent/DE9218764U1/de
Publication of EP0514344A1 publication Critical patent/EP0514344A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0514344B1 publication Critical patent/EP0514344B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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
    • B41N10/00—Blankets or like coverings; Coverings for wipers for intaglio printing
    • B41N10/02—Blanket structure
    • B41N10/04—Blanket structure multi-layer
    • 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
    • B41N2210/00—Location or type of the layers in multi-layer blankets or like coverings
    • B41N2210/04—Intermediate layers
    • 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
    • B41N2210/00—Location or type of the layers in multi-layer blankets or like coverings
    • B41N2210/14—Location or type of the layers in multi-layer blankets or like coverings characterised by macromolecular organic compounds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/909—Resilient layer, e.g. printer's blanket

Definitions

  • the invention relates to blankets for blanket cylinders in web offset printing presses and in particular to a gap-free, sleeve-shaped blanket.
  • rubber blanket be it as an independent word or be used in word compositions, this generally means a “printing blanket made of an elastic material”.
  • a web offset printing press typically comprises a plate cylinder, a blanket cylinder and a printing cylinder, which are rotatably mounted in the printing press.
  • the plate cylinder carries a printing plate with a hard surface, which determines the image to be printed.
  • the blanket cylinder carries a blanket with an elastic surface, which comes into contact with the printing plate in the nip between the plate cylinder and the blanket cylinder.
  • a web to be printed moves through the nip between the blanket cylinder and the impression cylinder. Color is applied to the printing plate on the plate cylinder.
  • a colored print image is picked up by the blanket in the nip between the blanket cylinder and the plate cylinder and transferred to the web.
  • the impression cylinder can be another blanket cylinder for printing on the opposite side of the web.
  • a conventional rubber blanket is made as a flat plate.
  • Such a blanket is supported on a blanket cylinder by wrapping the plate around the blanket cylinder and securing the respective ends of the plate in an axially extending gap in the blanket cylinder.
  • the adjacent respective ends of the plate define a gap which extends axially along the length of the rubber blanket.
  • the blanket gap moves through the nip between each revolution of the blanket cylinder Blanket cylinder and the plate cylinder and also through the nip between the blanket cylinder and the impression cylinder.
  • the rubber blanket cylinder and the adjacent cylinder are each relieved or relieved of pressure.
  • This repeated pressure relief or stress on the blanket gap causes vibrations and shock loads on the cylinders throughout the press.
  • vibrations and shock loads adversely affect print quality.
  • the nip in the blanket triggers pressure relief and stress in the nip between the blanket cylinder and the plate cylinder
  • printing takes place on the web moving through the nip between the blanket cylinder and the impression cylinder. Any movement of the blanket cylinder or blanket caused by pressure relief and loading at this time can smear the print image transferred from the blanket to the web.
  • Another problem that arises from the gap between the adjacent ends of a conventional blanket is the circumferential emptiness determined by the width of the gap. This from the width of the gap certain emptiness interrupts and reduces the circumferential length of the printing surface on the blanket cylinder. As a result, an area of the web remains unprinted with each revolution of the blanket cylinder. These unprinted areas of the web reduce productivity and increase waste. In addition, it is not easy to correctly install such a conventional blanket on a blanket cylinder. This can result in significant downtime, which can be expensive. In addition, the blanket cylinder itself must be equipped with means for attaching the respective ends of the blanket to keep it in place.
  • a point on the elastic surface of the rubber blanket is directed sideways for a greater distance as it moves through the nip. This means that these surfaces at the nip have different speeds. A difference in the surface speed can slip between the Surfaces cause what can smear the ink transferred from one surface to the other.
  • US 4,812,357 discloses a rubber blanket which is constructed from a plurality of layers lying one above the other.
  • a base layer consists of at least two woven textile layers, which are connected to one another by means of an adhesive layer.
  • An elastic layer is applied to this base layer, on which in turn an elastomer-reinforced layer is attached.
  • the elastomer-reinforced layer carries the color-guiding surface with which a print image can be printed on a material web.
  • rubber blankets contain compressible, rubber-like polymers which can be compressed under the pressure exerted by the printing plate in the nip. Pressing the blanket together in the nip reduces the tendency for beads to form on both sides of the nip. Standing waves that could smear the printing ink on the rotating rubber blanket are thus reduced; however, repeated compression and expansion of the compressible rubbery polymer can cause the blanket to overheat.
  • EP-A-0 421 145 relates to a lithographic printing machine.
  • a tubular rubber blanket which is removably attached to a blanket cylinder and has a coherent, gap-free outer surface, is in rolling contact with a pressure plate on a plate cylinder.
  • the blanket consists at least partially of a compressible material which is pressed together by the plate cylinder at a pressure gap between the plate cylinder and the blanket cylinder.
  • the outer surface of the rubber blanket has a peripheral speed that is immediate at points in front of the printing nip, at the printing nip and immediately behind the printing nip, in order to prevent smearing of the printed image at the printing nip.
  • the rubber blanket can comprise an outer layer made of non-compressible material and an inner layer made of compressible material.
  • the outer layer of the rubber blanket is deformable in order to compress the inner layer of the rubber blanket.
  • the inner layer contains a large number of bubbles which are relatively large before the outer layer of the rubber blanket is deformed by a pressure plate on the plate cylinder and which are relatively small in a partial area of the inner layer of the rubber blanket which is then compressed by deformation of the outer layer of the rubber blanket.
  • the blanket has an inner metal bushing which is tensioned by the blanket cylinder, thereby holding the blanket on the blanket cylinder.
  • EP-A-0 452 184 discloses a multi-layer rubber blanket sleeve with a rubber layer containing cells adhering to the cylinder, on which a layer of hard elastomer and then a pressure layer are applied.
  • the present invention provides a sleeve-shaped blanket which enables a printing machine to run at high speeds without excessive vibration or shock, without slippage of the printing surfaces - which could smear the ink - and without overheating.
  • the sleeve-shaped rubber blanket further comprises a seamless, sleeve-shaped printing layer with a continuous, gap-free cylindrical printing surface.
  • the sleeve-shaped rubber blanket according to the invention advantageously has a seamless and gap-free sleeve-like shape through its various layers, including a continuous, gap-free cylindrical printing surface.
  • a blanket cylinder and a plate cylinder When the sleeve-shaped blanket moves through the nip between a blanket cylinder and a plate cylinder, its profile at the nip remains unchanged.
  • the pressure ratio between the sleeve-shaped rubber blanket and the printing plate thus remains constant during the operation of the printing press, and the movement of the sleeve-shaped rubber blanket through the nip does not cause vibrations or shock loads. There is also less waste and increased productivity because there is no gap on the surface of the sleeve-shaped rubber blanket.
  • the inextensible layer of the sleeve-shaped rubber blanket prevents standing waves from forming on the outer printing surface, which could smear the inked printed image.
  • the cavities in the compressible layer of the tubular rubber blanket are micropores.
  • the micropores are formed by compressible microspheres, which are evenly distributed in the first sleeve-shaped body made of elastic polymer.
  • the compressible layer preferably comprises a compressible tissue together with compressible microspheres.
  • the compressible fabric is contained as a spiral thread through the compressible layer and around the underlying cylindrical sleeve. The thread heats up less than the surrounding elastic polymer when the tubular rubber blanket is actuated, so that the tubular rubber blanket remains cooler during operation.
  • the compressible layer is coated by coating a compressible thread a mixture of rubber putty and microspheres and formed by spirally winding the coated thread around the cylindrical sleeve.
  • the non-stretchable layer is similarly formed by coating a non-stretchable thread with a rubber cement that does not contain micropores and spirally winding the coated thread around the compressible layer underneath.
  • the inextensible thread thus forms a circumferentially inextensible sleeve-shaped lower layer, and gives the inextensible layer the inextensibility.
  • the pressure layer is formed over the inextensible layer by wrapping an unvulcanized elastomer over the inextensible layer and securing it with adhesive tape.
  • the bonded structure is vulcanized so that the overlying layers of elastic polymer take on an endless, seamless, sleeve-like shape.
  • a printing unit 10 which has a blanket cylinder with a sleeve-shaped blanket 14, which was produced according to the present invention.
  • the printing unit 10 is, for example, an offset printing machine with a multiplicity of rollers for transferring printing ink from an ink fountain 16 to a printing plate 18 located on a plate cylinder 20.
  • the sleeve-shaped blanket 14 on the blanket cylinder 12 transfers the colored printing image from the printing plate 18 to a continuous web 21.
  • An ink fountain roller 22 receives ink from the ink fountain 16.
  • a lift roller 24 reciprocates between the ink fountain roller 22 and a first rub roller 26 to transfer ink from the ink fountain roller 22 to the first rub roller 26, as shown in FIG. 1.
  • a plurality of successive rubbing rollers 26 transfer ink from the first rubbing roller 26 to a group of inking rollers 28, which in turn transfer the ink to the printing plate 18 located on the plate cylinder 20.
  • a second blanket cylinder 30 with a second sleeve-shaped blanket 32 is only partially shown in FIG. 1 as an illustration of a second printing unit for simultaneous printing on the opposite side of the web 21.
  • the blanket cylinders 12 and 30 serve as printing cylinders for one another.
  • the rollers and cylinders are connected to one another by gears and are driven by drive devices in a known manner.
  • the lifting roller 24 is moved in a known manner by a reciprocating mechanism 36.
  • the sleeve-shaped rubber blanket 14 has an endless, gap-free cylindrical inner surface 40 which is in close frictional contact with the cylindrical outer surface 42 of the rubber blanket cylinder 12.
  • the blanket cylinder 12 has an inner lumen 44 and a plurality of passages 46 which extend radially from the inner lumen 44 to the cylindrical outer surface 42.
  • a source 50 of pressurized gas communicates with the inner lumen 44 in the blanket cylinder 12 and generates a stream of pressurized gas which is directed from the inner lumen 44 and the radially extending passages 46 onto the cylindrical inner surface 40 of the sleeve-shaped blanket 14 is.
  • the cylindrical inner surface 40 of the sleeve-shaped rubber blanket 14 elastically contracts back to its original size and engages on the cylindrical outer surface 42 of the rubber blanket cylinder 12.
  • the sleeve-shaped blanket 14 is then in firm frictional contact with the blanket cylinder 12 and will not move relative to the blanket cylinder 12 during operation of the printing unit 10.
  • the sleeve-shaped rubber blanket 14 consists of a plurality of layers, namely it comprises a relatively rigid carrier layer 60 and a number of flexible layers supported by the carrier layer 60.
  • the flexible layers are first and second compressible layers 62 and 64, an inextensible layer 66 and a pressure layer 68.
  • the carrier layer 60 is formed by a cylindrical sleeve 70, on which the cylindrical inner surface 40 is located.
  • the cylindrical sleeve 70 is elastically slightly extensible circumferentially to facilitate the telescopic movement of the sleeve-shaped rubber blanket 14 over the rubber blanket cylinder 12, as described above.
  • the cylindrical sleeve 70 is preferably made of metal, such as nickel, and has a thickness of approximately 13 mm, which has been found to have the required rigidity, strength and elastic properties.
  • the cylindrical sleeve 70 made of polymers such as glass fiber or plastic, for example Mylar (trademark), with a thickness of approximately 76 mm.
  • Two primer coatings help bind the first compressible layer 62 to the support layer 60.
  • the backing layer 60 is a nickel cylinder
  • the first primer 71 is preferably Chemlok 205
  • the primer 72 is preferably Chemlok 220, both available from Lord Chemical Company.
  • the first compressible layer 62 comprises, as shown in Fig. 3, a seamless sleeve-shaped body 74 made of an elastic polymer.
  • the sleeve-shaped body 74 has a multiplicity of cavities which give the sleeve-shaped body 74 compressibility.
  • the cavities are micropores formed by a plurality of compressible microspheres 76 embedded in the sleeve-shaped body 74.
  • the cavities in the sleeve-shaped body 74 could be made of embedded particles of a compressible material other than
  • the microspheres 76 are formed or are produced by swelling, leaching or by means of other known methods which form voids in an elastic body.
  • the first compressible layer 62 further includes a compressible thread 80 which extends spirally through the sleeve-shaped body 74 and around the carrier layer 60.
  • the thread 80 is impregnated with the elastic polymer of the sleeve-shaped body 74 and with the microspheres 76.
  • the second compressible Layer 64 likewise consists of a seamless, sleeve-shaped body 90 made of an elastic polymer, a number of compressible micropores 92 embedded in the sleeve-shaped body 90 and a compressible thread 94 which spirally extends through the sleeve-shaped body 90 and around the first compressible layer 62 extends.
  • the elastic polymer from which the seamless, sleeve-shaped bodies 74 and 90 are formed is preferably mixed with the microspheres 76 and results in a compressible rubber cement of the following composition: Parts 1. Butadiene copolymer and acrylonitrile with 50 parts of dioctyl phthalate (DOP) 480.00 2nd soft sulfurized factice (oil rubber) 40.00 3rd Acrylonitrile / butadiene copolymer 80.00 4th Medium thermal soot 360.00 5. Barium sulfate 80.00 6. Dioctyl phthalate 40.00 7. Benzthiazole disulfide accelerator 8.00 8th. Tetramethyl thiuram disulfide accelerator 4.00 9.
  • the microspheres 76 and 92 are preferably the Expancel microspheres known under the trademark Expancel 461 DE from Sundsvall, Sweden. These microspheres have a shell, mainly consisting of a copolymer of vinylidene chloride and acrylonitrile, and contain gaseous isobutane. Other microspheres that have the desired compressibility properties can also be used, e.g. those disclosed in U.S. Patent No. 4,770,928.
  • the compressible threads 80 and 94 are preferably cotton threads approximately 0.13 to 0.76 mm (0.005-0.030 inch) in diameter, most preferably approximately 0.38 mm (0.015 inch) in diameter.
  • the individual thread winding, ie the circumferentially adjacent thread sections, are preferably axially spaced approximately 0.25 mm apart. This close spacing ensures that there is practically none There are gaps between the windings.
  • threads 80 and 94 can each be made of a different compressible material or can be replaced with compressible tubes.
  • the non-stretchable layer 66 comprises a seamless sleeve-shaped body 100 made of an elastic polymer and a longitudinally inextensible thread 102 located within the sleeve-shaped body 100.
  • the thread 102 extends spirally through the sleeve-shaped body 100 and around the second compressible layer 64
  • the thread 102 is preferably cotton approximately 0.18 mm in diameter and the adjacent thread windings are spaced approximately 0.025 mm (0.001 inch) apart.
  • the thread 102 extends in a narrow spiral, in which the adjacent windings extend essentially perpendicular to the longitudinal axis of the sleeve-shaped rubber blanket 14.
  • the thread 102 has a longitudinal modulus of no less than 45,359 kg per 6.452 cm 2 (100,000 lbs per square inch), and in the preferred embodiment has a modulus of elasticity of approximately 381,016 kg per 6.452 cm 2 (840,000 lbs per square inch).
  • the elastic polymer of the seamless, tubular body 100 has a modulus of elasticity of approximately 245 kg per 6.452 cm 2 (540 lbs per square inch).
  • the thread 102 has a modulus of elasticity of not less than about 185 times the modulus of elasticity of the elastic polymer from which the seamless, sleeve-shaped body 100 is formed, and preferably a modulus of elasticity of about 1,555 times the modulus of elasticity of the elastic polymer.
  • the thread spiral 102 thus forms a circumferentially inextensible, sleeve-shaped lower layer, which prevents the sleeve-shaped body 100 from stretching circumferentially.
  • the thread 102 is included impregnated with the elastic polymer of the sleeve-shaped body 100.
  • the inextensible layer 66 could be formed from a seamless, sleeve-shaped body made of a rubber or urethane copolymer with a modulus of elasticity in the range of 454-2722 kg per 6.452 cm 2 (1,000-6,000 lbs per square inch) and no underlayer the thread 102 included. These materials are available under the trademark "Airthane” from Air Products and Chemicals, Inc.
  • the pressure layer 68 is a seamless and gap-free sleeve-shaped body with a smooth and gap-free cylindrical outer pressure surface 110. It is formed from a relatively soft, elastic polymer, such as rubber, which is a little compliant and which adheres to the sleeve-shaped rubber blanket 14 the gap 112 between the blanket cylinder 12 and the plate cylinder 20 (Fig. 1 and 4) can exert pressure. Since the print layer 68 is elastic and resilient, it is helpful to maintain a uniform pressure on the nip 112 in order to ensure a uniform transfer of the inked print image.
  • the print layer 68 preferably consists of the following composition: Parts 1.
  • the cylindrical outer printing surface 110 of the sleeve-shaped rubber blanket 14 moves through the nip 112 between the plate cylinder 20 and the rubber blanket cylinder 12, as shown in FIG. 4.
  • the flexible layers 62-68 of the tubular rubber blanket 14 are pressed in at the nip 112 by the rigid surface of the pressure plate 18.
  • the pressure layer 68 is not compressible, so it retains its original thickness as it moves through the nip 112.
  • the non-stretchable layer 66 is easily compressible due to the compressibility of the thread 102, so it is slightly compressed during the movement through the nip 112.
  • the non-stretchable layer 66 prevents the portion of the printing layer located in the printing nip from stretching more than 0.025 mm (0.001 inch) in the circumferential direction, and in fact, in the preferred embodiment, the portion of the printing layer in the printing nip stretches significantly less than 0.025 mm ( 0.001 inch).
  • the non-stretchable layer 66 also largely prevents the formation of standing waves in the printing layer 68 on both sides of the nip (see prior art FIG. 5). Such standing waves lead to smearing of the printing ink.
  • the first and second compressible layers 62 and 64 are both compressed at the nip 112. It is known that compressible parts of a rubber blanket become hot due to the continuous compression and regression in use. In the compressible layers 62 and 64, the cotton material has the compressible Threads 80 and 94 have less of a tendency to heat than the elastic polymer of sleeve-shaped bodies 74 and 90. Thus, the sleeve-shaped rubber blanket 14 according to the invention has little tendency to become overheated in use, since the compressible layers 62 and 64 are at least partially made of one material that stays cooler than the elastic polymer.
  • the pressure layer 68 and the elastic bodies 74, 90 and 100 of the layers 62, 64, 66 under the pressure layer 68 are endless bodies without gaps or seams. Furthermore, the spirally wound threads 80, 94 and 102 do not form any seams or gaps extending axially along the sleeve-shaped rubber blanket 14. Therefore, the cross-sectional shape of the tubular rubber blanket 14 moving through the nip 112 remains unchanged with each complete rotation of the rubber blanket cylinder 12. The pressure ratio between the outer pressure surface 110 and the pressure plate 18 also remains unchanged during the movement through the nip 112. The shocks and vibrations that occur in known rubber blankets with an axially extending gap are thus avoided, and a smooth transfer of the printed image is ensured.
  • the present invention further contemplates possible manufacturing processes for a tubular rubber blanket.
  • the chemlok 205 primer coating 71 is applied to the cleaned surface of the backing layer 60 and cured for about 30 minutes.
  • the second primer coating 72 made of Chemlok 220 is applied and cured for about 30 minutes.
  • the first compressible layer 62 is applied over the precoated backing layer 60 by embedding the thread 80 in the compressible rubber cement and the embedded thread 80 is wound spirally around the pre-coated carrier layer 60.
  • FIG. 3 the chemlok 205 primer coating 71 is applied to the cleaned surface of the backing layer 60 and cured for about 30 minutes.
  • the second primer coating 72 made of Chemlok 220 is applied and cured for about 30 minutes.
  • the first compressible layer 62 is applied over the precoated backing layer 60 by embedding the thread 80 in the compressible rubber cement and the embedded thread 80 is wound spirally around the pre-coated carrier layer 60.
  • the thread 80 is embedded in the rubber putty by pulling it during winding from a spool 22 around the carrier layer 60 through the rubber putty in a container 120.
  • An additional dose of rubber cement is then applied over the wound thread 80 as needed to form an additional thickness of the first compressible layer 62 in the area 126 shown in FIG. 3.
  • the first compressible layer 62 is then cured for two hours and oven dried for four hours at 60 ° C (140 ° F).
  • the second compressible layer 64 is formed in the same manner. If desired, additional windings of compressible thread may be applied to either or both of the compressible layers 62 and 64.
  • compressible materials other than the microspheres 76 and 92 could be used to form the cavities that impart compressibility to the sleeve-shaped bodies 74 and 90 in the compressible layers 62 and 64.
  • the cavities could be created by means of known methods by swelling and / or leaching after the sleeve-shaped bodies 74 and 90 have been built up over the carrier layer 60.
  • the inextensible layer 66 shown in FIG. 3 is formed in a similar manner by embedding the thread 102 in an elastic polymer without microspheres and winding it spirally around the second compressible layers 62 and 64.
  • the embedded thread 102 is preferably completely impregnated with the elastic polymer and wound under tension in order to apply a radially compressive preload to the compressible layers 62 and 64. Then the inextensible layer 66 is air dried for 15 minutes.
  • a layer of unvulcanized printing rubber 1 mm (0.040 inch) thick, is wrapped over the non-compressible layer 66 to form the printing layer 68.
  • This construction is wrapped with 5.72 cm (2.25 inches) nylon tape (not shown) and in a drying oven for four hours at approximately 100 ° C (200 ° F) and for four hours at approximately 150 ° C (292 ° F) cured.
  • the contiguous edges of the wrapped rubber layer are split, but combine during curing, so that the finished printing layer 68 has no axially extending seam.
  • the overlying bodies 74, 90 and 100 made of elastic polymer also bond during curing.
  • Layers 62-68 can then be identified by their various components as shown in Figure 4, but they are not separate from one another.
  • the elastic polymers of layers 62-68 form a single, endless and seamless sleeve-shaped body made of elastic polymer after curing. Because the inextensible layer 66 is also compressible, layers 62-66 effectively form a composite compressible layer having a lower portion containing compressible thread and microspheres and an upper portion containing compressible thread without microspheres.
  • the nylon tape is removed and the print layer 68 is sanded to a thickness of about 0.3 mm to 0.5 mm (0.013-0.020 inch) and processed to create a smooth, endless outer print surface 110.
  • FIG. 7 shows an alternative embodiment of a compressible layer for the tubular rubber blanket according to the invention.
  • the compressible layer 150 in FIG. 7 consists of a seamless, sleeve-shaped body 152 made of elastic polymer, microspheres 154 and ground cotton fibers 156.
  • the microspheres 154 and the ground cotton fibers 156 are evenly distributed in the sleeve-shaped body 152 in order to compress the layer 150 to lend.
  • the voids formed by microspheres 154 and / or fibers 156 could be created by the alternative methods described above. How about the If threads 80 and 94 are in the compressible layer 62 and 64 described above, the ground cotton fibers 156 have a relatively low tendency to become overheated by the repeated compression at the nip between a blanket cylinder and a plate cylinder.
  • 8A and 8B schematically illustrate methods of applying a compressible layer 150 of a measured thickness over the precoated carrier layer 60 by metering a rubber cement mixture with a metering roller 158 and a doctor blade 160.
  • 8C schematically illustrates a method in which the compressible layer 150 is applied by spraying a rubber cement mixture in a measured thickness over the precoated carrier layer 60.
  • the pressure layer 68 could alternatively be formed by a metering process or by spraying the elastic polymer, and / or the compressible layers 62, 64 and 150 could alternatively be formed by wrapping calendered layers, with the open edges not forming an axial seam after curing .
  • FIG. 9A and 9B illustrate another alternative embodiment of a compressible layer for the sleeve-shaped rubber blanket according to the invention.
  • a compressible layer 170 is shaped as a seamless cylindrical casting.
  • the compressible layer 170 is made of the same material as the compressible layer 150 described above and has an inner diameter which is not greater than the outer diameter of the support layer 60.
  • the compressible layer 170 is radially stretched, as shown in Fig. 9B, it can these are pushed telescopically over the carrier layer 60. Then the compressible layer 170 can contract and is thus installed in a state of radial and circumferential tension.
  • FIG. 10 is a schematic representation of an alternative embodiment of a circumferentially inextensible lower layer of the sleeve-shaped rubber blanket according to the invention.
  • the thread 102 is inextensible in the longitudinal direction woven to form a sleeve 200 that can be telescopically slid over the compressible layers 62 and 64 as shown in FIG. 3.
  • the pattern of woven thread 102 does not allow axial or radial expansion of the sleeve 200.
  • elastic polymer is applied to a shallow depth over a second compressible layer 64 and the sleeve 200 then becomes telescopic slid over the elastic polymer and the second compressible layer 64.
  • Additional elastic polymer is applied to the sleeve 200 as needed to embed and saturate the thread 102 therein and to achieve the desired thickness of the complete inextensible layer.
  • the thread 102 can be shrunk by the application of heat.
  • the shrunk sleeve 200 would be in circumferential and axial tension and would apply a compressive preload to the compressible layers 62 and 64 below.
  • FIG. 11A and 11B are schematic representations of a further alternative embodiment of a circumferentially inextensible lower layer of the sleeve-shaped rubber blanket according to the invention.
  • the longitudinally inextensible thread 102 is knitted into a sleeve 210 which can be telescopically pushed over the compressible layers 62 and 64, as shown in FIG. 3.
  • the pattern of the knitted thread 102 allows the sleeve 210 to be axially extended, the diameter of which is reduced, as indicated in FIG. 11B.
  • an elastic polymer is applied at a shallow depth over the second compressible layer 64 and the sleeve 210 is telescopically pushed over the elastic polymer and the compressible layer 64.
  • the sleeve 210 is then axially extended and their Diameter decreases.
  • the elongated sleeve 210 is in circumferential and axial tension and acts on the compressible layers 62 and 64 underneath with a radially compressive preload.
  • Additional elastic polymer is applied to the elongated sleeve 210 to impregnate the thread 102 and achieve the desired thickness of the complete, inextensible layer.
  • the elastic polymer forms a seamless, sleeve-shaped body in which the elongated sleeve 210 is embedded.
  • FIG. 12 is a sectional view of a further alternative embodiment of a circumferentially non-stretchable lower layer of the sleeve-shaped rubber blanket according to the invention.
  • an endless piece of plastic film 230 spirally extends through the elastic polymer 232 of an inextensible layer and around a compressible layer 234.
  • the film 230 is preferably of a width approximately equal to the length of the tubular rubber blanket and one Thickness of only 0.03 mm (0.001 inch) so that the narrow seam of the top layer formed by the 0.03 mm wide edge 236 does not break through the smooth, endless outer contour of an overlying printing layer.
  • a sleeve-shaped blanket 250 is comprised of a relatively rigid backing, a pair of seamless sleeve-shaped, microspherical rubber kit layers 254 and 256, and a pair of sleeve-shaped, compressible fabric layers 258 and 260.
  • the compressible fabric layers 258 and 260 are preferably woven or knitted sleeves as shown in Figs. 10, 11A and 11B.
  • the upper compressible fabric layer 260 is best described as one circumferentially inextensible sleeve attached so that it forms an inextensible layer of the sleeve-shaped rubber blanket 250. With the help of an intermediate layer 262 made of ordinary rubber cement, a sleeve-shaped pressure layer 264 is connected to the upper compressible fabric layer 260.

Landscapes

  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
  • Supply, Installation And Extraction Of Printed Sheets Or Plates (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft Gummitücher für Gummituchzylinder in Rollenoffset-Druckmaschinen und besonders ein spaltfreies, hülsenförmiges Gummituch.
  • Wo immer in den vorliegenden technischen Unterlagen (einschliesslich der Ansprüche) einfachheitshalber der Ausdruck "Gummituch" sei es als selbständiges Wort, sei es in Wortzusammensetzungen verwendet wird, ist damit generell ein "Drucktuch aus einem elastischen Material" gemeint.
  • Eine Rollenoffset-Druckmaschine umfaßt typischerweise einen Plattenzylinder, einen Gummituchzylinder und einen Druckzylinder, welche in der Druckmaschine drehbar gelagert sind. Der Plattenzylinder trägt eine Druckplatte mit einer harten Oberfläche, welche das zu druckende Bild bestimmt. Der Gummituchzylinder trägt ein Gummituch mit einer elastischen Oberfläche, welche in dem Walzenspalt zwischen dem Plattenzylinder und dem Gummituchzylinder mit der Druckplatte in Kontakt kommt. Eine zu bedruckende Bahn bewegt sich durch den Walzenspalt zwischen dem Gummituchzylinder und dem Druckzylinder. Es wird Farbe auf die Druckplatte auf dem Plattenzylinder aufgetragen. Ein eingefärbtes Druckbild wird von dem Gummituch in dem Walzenspalt zwischen dem Gummituchzylinder und dem Plattenzylinder aufgenommen und auf die Bahn übertragen. Der Druckzylinder kann ein weiterer Gummituchzylinder sein zum Drucken auf der Gegenseite der Bahn.
  • Ein herkömmliches Gummituch ist als eine flache Platte hergestellt. Solch ein Gummituch ist auf einem Gummituchzylinder gelagert, indem die Platte um den Gummituchzylinder herumgewickelt und die jeweiligen Enden der Platte in einem axial sich erstreckenden Spalt in dem Gummituchzylinder befestigt werden. Die aneinandergrenzenden jeweiligen Enden der Platte bestimmen einen Spalt, welcher sich axial entlang der Länge des Gummituchs erstreckt. Der Gummituchspalt bewegt sich mit jeder Umdrehung des Gummituchzylinders durch den Walzenspalt zwischen dem Gummituchzylinder und dem Plattenzylinder und auch durch den Walzenspalt zwischen dem Gummituchzylinder und dem Druckzylinder.
  • Wenn die den Spalt bestimmende Vorder und Hinterkante des Gummituchs sich durch den Walzenspalt zwischen dem Gummituchzylinder und einem anliegenden Zylinder bewegen, so erfährt der Gummituchzylinder und der anliegende Zylinder eine jeweilige Druckentlastung oder -belastung. Diese wiederholte Druckentlastung oder -belastung an dem Gummituchspalt verursacht Vibrationen und Stoßbelastung der Zylinder in der ganzen Druckmaschine. Solche Vibrationen und Stoßbelastung wirken sich nachteilig auf die Druckqualität aus. Es kann z.B. zu dem Zeitpunkt, in dem der Spalt in dem Gummituch eine Druckentlastung und -belastung in dem Walzenspalt zwischen dem Gummituchzylinder und dem Plattenzylinder auslöst, das Drucken auf die durch den Walzenspalt zwischen dem Gummituchzylinder und dem Druckzylinder sich bewegende Bahn stattfinden. Jede zu diesem Zeitpunkt durch Druckentlastung und -belastung verursachte Bewegung des Gummituchzylinders oder des Gummituchs kann das von dem Gummituch auf die Bahn übertragene Druckbild verschmieren. Wenn gleichermaßen der Spalt in dem Gummituch sich durch den Walzenspalt zwischen dem Gummituchzylinder und dem Druckzylinder bewegt, so kann ein durch das Gummituch in dem anderen Walzenspalt von der Druckplatte aufgenommenes Druckbild verschmiert werden. Die Folge der durch den Spalt in dem Gummituch verursachten Vibrationen und Stoßbelastung war eine unerwünscht niedrige Grenze der Geschwindigkeit, mit welcher Druckmaschinen bei noch akzeptabler Druckqualität betrieben werden können.
  • Ein weiteres Problem, welches sich durch den Spalt zwischen den aneinandergrenzenden Enden eines herkömmlichen Gummituchs ergibt, ist die durch die Breite des Spalts bestimmte umfängliche Leere. Diese von der Breite des Spalts bestimmte Leere unterbricht und reduziert die umfängliche Länge der Druckoberfläche auf dem Gummituchzylinder. Dadurch bleibt mit jeder Umdrehung des Gummituchzylinders ein Bereich der Bahn unbedruckt. Diese unbedruckten Bereiche der Bahn vermindern Produktivität und vermehren Makulatur. Zudem ist es nicht leicht, solch ein herkömmliches Gummituch korrekt auf einem Gummituchzylinder anzubringen. Es können dadurch beträchtliche Ausfallzeiten entstehen, was teuer werden kann. Außerdem muß der Gummituchzylinder selbst mit Mitteln zum Befestigen der jeweiligen Enden des Gummituchs ausgerüstet sein, um dieses auf seinem Platz zu halten.
  • Ein weiteres Problem im Zusammenhang mit herkömmlichen Gummitüchern entsteht durch den Druck, welcher auf die elastische Oberfläche des Gummituchs durch die steife Oberfläche der Druckplatte im Walzenspalt zwischen dem Gummituchzylinder und dem Plattenzylinder ausgeübt wird. Die elastische Oberfläche des Gummituchs wird mit dessen Bewegung durch den Walzenspalt von der starren Oberfläche der Druckplatte eingedrückt. In der Mitte des Walzenspalts drückt die zylindrische Kontur der starren Druckplatte eine dergleiche zylindrische Vertiefung in das elastische Gummituch. Durch diese in das elastische Gummituch gedrückten Vertiefungen drohen an den jeweiligen Enden der Vertiefung Wülste zu entstehen, welche an den beiden umfänglichen Seiten des Walzenspalts als stehende Wellen auf der Oberfläche des Gummituchs erscheinen. Mit der Bewegung des Gummituchs in den und aus dem Walzenspalt bewegt sich ein Punkt auf seiner Oberfläche nach oben und über solche stehenden Wellen hinweg. Zum Vergleich mit einem Punkt auf der steifen zylindrischen Oberfläche der Druckplatte richtet sich ein Punkt auf der elastischen Oberfläche des Gummituches eine größere Strecke seitwärts, während dieses sich durch den Walzenspalt bewegt. Somit haben diese Oberflächen am Walzenspalt eine unterschiedliche Geschwindigkeit. Eine Differenz in der Oberflächengeschwindigkeit kann Schlupf zwischen den Oberflächen verursachen, was die von einer Oberfläche auf die andere übertragene Druckfarbe verschmieren kann.
  • US 4,812,357 offenbart ein Gummituch, welches aus mehreren übereinanderliegenden Schichten aufgebaut ist. Eine Grundschicht besteht aus mindestens zwei gewebten Textilschichten, welche mittels einer Haftschicht miteinander verbunden sind. Auf diese Grundschicht ist eine elastische Schicht aufgebracht, auf welcher wiederum eine elastomerverstärkte Schicht befestigt ist. Die elastomerverstärkte Schicht schließlich trägt die farbführende Oberfläche, mit welcher ein Druckbild auf eine Materialbahn gedruckt werden kann.
  • Bekanntlich beinhalten Gummitücher zusammenpreßbare, gummiartige Polymere, welche sich unter dem von der Druckplatte im Walzenspalt ausgeübten Druck zusammenpressen lassen. Das Zusammenpressen des Gummituchs im Walzenspalt vermindert die Tendenz zu Wulsten, die sich beiderseits des Walzenspalts formen können. Stehende Wellen, welche die Druckfarbe auf dem sich drehenden Gummituch verschmieren könnten, werden somit reduziert; jedoch das wiederholte Zusammenpressen und das sich wieder Ausdehnen des zusammenpreßbaren, gummiartigen Polymers kann eine überhitzung des Gummituchs verursachen.
  • EP-A-0 421 145 betrifft eine lithographische Druckmaschine. Ein rohrförmiges, auf ein Gummituchzylinder entfernbar angebrachtes Gummituch, welches über eine zusammenhängende spaltfreie Außenfläche verfügt, steht mit einer Druckplatte auf einem Plattenzylinder in Abrollkontakt. Das Gummituch besteht zumindest teilweise aus einem zusammenpreßbaren Material, das durch den Plattenzylinder an einem Druckspalt zwischen dem Plattenzylinder und dem Gummituchzylinder zusammengepreßt wird. Die Außenfläche des Gummituches weist eine Umfangsgeschwindigkeit auf, die an Stellen unmittelbar vor dem Druckspalt, am Druckspalt und unmittelbar hinter dem Druckspalt gleich ist, um ein Verschmieren den Druckbildes am Druckspalt zu verhindern. Das Gummituch kann eine Außenschicht aus nicht zusammenpreßbarem Material und eine Innenschicht aus zusammenpreßbarem Material umfassen. Die Außenschicht des Gummituches ist verformbar, um die Innenschicht des Gummituches zusammenzudrücken. Die Innenschicht enthält eine Vielzahl von Blasen, die vor Verformung der Außenschicht des Gummituchs durch eine Druckplatte auf dem Plattenzylinder relativ groß sind und die in einem Teilbereich der Innenschicht des Gummituches der danach durch Verformung der Außenschicht des Gummituches zusammengepreßt wird, relativ klein sind. Das Gummituch hat eine innere Metallbuchse, die durch den Gummituchzylinder gespannt wird, um dadurch das Gummituch auf dem Gummituchzylinder zu halten.
  • EP-A-0 452 184 (Stand der Technik gemäß Art. 54(3)EPÜ) offenbart eine mehrschichtige Gummituchhülse mit einer auf dem Zylinder haftenden Zellen enthaltenden Kautschukschicht, auf der eine Schicht aus Hartelastomer und anschließend eine Druckschicht angebracht sind.
  • Die vorliegende Erfindung sieht ein hülsenförmiges Gummituch vor, welches es ermöglicht, eine Druckmaschine mit hohen Geschwindigkeiten ohne übermäßig starke Vibrationen oder Stoßbelastung, ohne Schlupf der Druckflächen - was die Druckfarbe verschmieren könnte - und ohne überhitzung laufen zu lassen.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Das hülsenförmige Gummituch umfaßt ferner eine nahtlose, hülsenförmige Druckschicht mit einer kontinuierlichen, spaltfreien zylindrischen Druckoberfläche.
  • Das erfindungsgemäße hülsenförmige Gummituch hat vorteilhafterweise eine nahtlose und spaltfreie hülsenartige Form durch seine verschiedenen Schichten hindurch, einschließlich einer kontinuierlichen, spaltfreien zylindrischen Druckfläche. Wenn das hülsenförmige Gummituch sich durch den Walzenspalt zwischen einem Gummituchzylinder und einem Plattenzylinder bewegt, bleibt dessen Profil an dem Walzenspalt unverändert. Das Preßdruckverhältnis zwischen dem hülsenförmigen Gummituch und der Druckplatte bleibt somit während des Betriebs der Druckmaschine konstant, und die Bewegung des hülsenförmigen Gummituchs durch den Walzenspalt verursacht keine Vibrationen oder Stoßbelastung. Außerdem gibt es weniger Makulatur und gesteigerte Produktivität, weil es keinen Spalt auf der Oberfläche des hülsenförmigen Gummituchs gibt.
  • Ferner verhindert die nicht dehnbare Schicht des hülsenförmigen Gummituchs, daß sich stehende Wellen auf der äußeren Druckfläche formen, die das eingefärbte Druckbild verschmieren könnten.
  • In den bevorzugten Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind die Hohlräume in der zusammenpressbaren Schicht des hülsenförmigen Gummituches Mikroporen. Die Mikroporen werden durch zusammenpressbare Mikrosphären gebildet, welche gleichmässig im ersten hülsenförmigen Körper aus elastischem Polymer verteilt sind. Vorzugsweise umfasst die zusammenpressbare Schicht ein zusammenpressbares Gewebe zusammen mit zusammenpressbaren Mikrosphären. Das zusammenpreßbare Gewebe ist enthalten als ein spiralförmig durch die zusammenpreßbare Schicht und um die dieser zugrundeliegende zylindrische Hülse gewundener Faden. Der Faden erhitzt sich bei der Betätigung des hülsenförmigen Gummituchs weniger als das umgebende elastische Polymer, so daß das hülsenförmige Gummituch während des Betriebs kühler bleibt.
  • Bei einem bevorzugten Herstellungsverfahren des hülsenförmigen Gummituches wird die zusammenpreßbare Schicht durch das Beschichten eines zusammenpreßbaren Fadens mit einer Mischung von Kautschukkitt und Mikrosphären und durch das spiralförmige Wickeln des beschichteten Fadens um die zylindrische Hülse gebildet. Die nicht dehnbare Schicht wird in ähnlicher Weise durch das Beschichten eines nicht dehnbaren Fadens mit einem Kautschukkitt, welcher keine Mikroporen enthält, und durch das spiralförmige Wickeln des beschichteten Fadens um die darunterliegende zusammenpreßbare Schicht gebildet. Der nicht dehnbare Faden bildet somit eine umfänglich nicht dehnbare hülsenförmige Unterschicht, und verleiht der nicht dehnbaren Schicht die Undehnbarkeit. Die Druckschicht wird über der nicht dehnbaren Schicht gebildet, indem ein nicht vulkanisiertes Elastomer über die nicht dehnbare Schicht gewickelt und mit Klebeband befestigt wird. Das verklebte Gefüge wird vulkanisiert, so daß die darüberliegenden Schichten aus elastischem Polymer eine endlose, nahtlose, hülsenartige Form annehmen.
  • Anhand der beigefügten, nachstehend beschriebenen Zeichnungen wird eine Ausführungsform der Erfindung näher erläutert wie folgt:
    • Fig. 1
    ist eine schematische Darstellung eines Druckwerks mit dem erfindungsgemäßen hülsenförmigen Gummituch;
    Fig. 2
    ist eine schematische, Darstellung des in Fig. 1 gezeigten Gummituchs;
    Fig. 3
    ist eine Teilansicht der Linie 3-3 der Fig. 2;
    Fig. 4
    ist eine vergrößerte Teilansicht eines Teils des in Fig. 1 gezeigten Druckwerks;
    Fig. 5
    ist eine Darstellung des Standes der Technik;
    Fig. 6
    ist eine schematische Darstellung eines Herstellungsverfahrens des erfindungsgemäßen hülsenförmigen Gummituchs;
    Fig. 7
    ist Teil einer Teilansicht des hülsenförmigen Gummituchs gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung;
    Fig. 8A bis 8C
    sind schematische Darstellungen von Herstellungsverfahren des hülsenförmigen Gummituchs der Fig. 7;
    Fig. 9A und 9B
    sind schematische Darstellungen eines Teils eines hülsenförmigen Gummituchs gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung;
    Fig. 10
    ist eine schematische Darstellung eines Teils des hülsenförmigen Gummituchs gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung;
    Fig. 11A und 11B
    sind schematische Darstellungen eines Teils des hülsenförmigen Gummituchs gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung;
    Fig. 12
    ist Teil einer Teilansicht des hülsenförmigen Gummituchs gemäß einer zusätzlichen Ausführungsform der Erfindung; und
    Fig. 13
    ist Teil einer Teilansicht gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung.
  • In Fig. 1 ist ein Druckwerk 10 gezeigt, welches einen Gummituchzylinder mit einem hülsenförmigen Gummituch 14 aufweist, das gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Das Druckwerk 10 ist beispielsweise eine Offsetdruckmaschine mit einer Vielzahl von Walzen zum Übertragen von Druckfarbe von einem Farbkasten 16 auf eine sich auf einem Plattenzylinder 20 befindliche Druckplatte 18.
  • Das hülsenförmige Gummituch 14 auf dem Gummituchzylinder 12 überträgt das eingefärbte Druckbild von der Druckplatte 18 auf eine durchlaufende Bahn 21.
  • Eine Farbkastenwalze 22 nimmt Farbe aus dem Farbkasten 16 auf. Eine Hebwalze 24 bewegt sich zwischen der Farbkastenwalze 22 und einer ersten Reibwalze 26 hin und her um Farbe von der Farbkastenwalze 22 auf die erste Reibwalze 26 zu übertragen, wie in Fig. 1 dargestellt. Eine Vielzahl aufeinanderfolgender Reibwalzen 26 übertragen Farbe von der ersten Reibwalze 26 auf eine Gruppe von Farbauftragwalzen 28, welche die Farbe wiederum auf die sich auf dem Plattenzylinder 20 befindliche Druckplatte 18 übertragen. Ein zweiter Gummituchzylinder 30 mit einem zweiten hülsenförmigen Gummituch 32 ist nur zum Teil in Fig. 1 gezeigt als Darstellung eines zweiten Druckwerks für das gleichzeitige Drucken auf der Gegenseite der Bahn 21. Die Gummituchzylinder 12 und 30 dienen als Druckzylinder füreinander. Die Walzen und Zylinder sind durch Getriebe miteinander verbunden und werden von Antriebsvorrichtungen in bekannter Weise getrieben. Die Hebwalze 24 wird in bekannter Weise durch einen Hin- und Herbewegungsmechanismus 36 bewegt.
  • Das hülsenförmige Gummituch 14 hat eine endlose, spaltfreie zylindrische Innenfläche 40, die in engem Reibkontakt mit der zylindrischen Außenfläche 42 des Gummituchzylinders 12 steht. Der Gummituchzylinder 12 weist ein inneres Lumen 44 und eine Vielzahl von Durchlässen 46 auf, welche sich radial von dem inneren Lumen 44 zu der zylindrischen Außenfläche 42 erstrecken. Eine Quelle 50 von unter Druck gesetztem Gas steht in Verbindung mit dem inneren Lumen 44 in dem Gummituchzylinder 12 und erzeugt einen Strom von Druckgas, welcher von dem inneren Lumen 44 und den radial sich erstreckenden Durchlässen 46 auf die zylindrische Innenfläche 40 des hülsenförmigen Gummituchs 14 gerichtet ist.
  • Wenn ein Strom von Druckgas auf die zylindrische Innenfläche 40 des hülsenförmigen Gummituchs 14 trifft, verformt sich diese in elastischer Weise ein wenig, so daß sich deren Durchmesser vergrößert. Das hülsenförmige Gummituch 14 kann dann leicht auf den Gummituchzylinder 12 aufgeschoben oder von diesem abgezogen werden.
  • Wenn der Druckgasstrom gestoppt wird, zieht sich die zylindrische Innenfläche 40 des hülsenförmigen Gummituchs 14 in elastischer Weise wieder zu seiner ursprünglichen Größe zusammen und greift an der zylindrischen Außenfläche 42 des Gummituchzylinders 12 an. Das hülsenförmige Gummituch 14 steht dann in festem Reibungskontakt mit dem Gummituchzylinder 12 und wird sich beim Betrieb des Druckwerks 10 relativ zu dem Gummituchzylinder 12 nicht bewegen.
  • Wie in Fig. 3 gezeigt, besteht das hülsenförmige Gummituch 14 aus einer Vielzahl von Schichten, und zwar umfaßt es eine relativ starre Trägerschicht 60 und eine Anzahl flexibler, von der Trägerschicht 60 gestützter Schichten. Die flexiblen Schichten sind eine erste und eine zweite zusammenpreßbare Schicht 62 und 64, eine nicht dehnbare Schicht 66 und eine Druckschicht 68.
  • Die Trägerschicht 60 wird von einer zylindrischen Hülse 70 gebildet, auf welcher sich die zylindrische Innenfläche 40 befindet. Die zylindrische Hülse 70 ist umfänglich in elastischer Weise ein wenig dehnbar, um die teleskopische Bewegung des hülsenförmigen Gummituchs 14 über den Gummituchzylinder 12 zu erleichtern, wie oben beschrieben. Die zylindrische Hülse 70 besteht vorzugsweise aus Metall, wie Nickel, und hat eine Dicke von ca. 13 mm, was sich als die erforderliche Steifheit, Stärke und elastischen Eigenschaften besitzend erwiesen hat. Alternativ kann die zylindrische Hülse 70 aus Polymeren, wie Glasfaser oder Plastik, z.B. Mylar (Warenzeichen), mit einer Dicke von ca. 76 mm gebildet sein.
  • Zwei Grundierbeschichtungen (71 und 72) helfen, die erste zusammenpreßbare Schicht 62 an die Trägerschicht 60 zu binden. Wenn die Trägerschicht 60 ein Nickelzylinder ist, so ist die erste Grundierbeschichtung 71 vorzugsweise Chemlok 205, und die Grundierbeschichtung 72 ist vorzugsweise Chemlok 220, beide erhältlich von Lord Chemical Company.
  • "Die erste zusammenpressbare Schicht 62 umfasst, wie in Fig. 3 gezeigt, einen nahtlosen hülsenförmigen Körper 74 aus einem elastischen Polymer. Der hülsenförmige Körper 74 weist eine Vielzahl von Hohlräumen auf, welche dem hülsenförmigen Körper 74 Zusammenpressbarkeit verleihen. In der bevorzugten Ausgestaltung der in den Zeichnungen gezeigten Erfindung sind die Hohlräume Mikroporen, welche durch eine Vielzahl von im hülsenförmigen Körper 74 eingebetteten zusammenpressbaren Mikrosphären 76 gebildet werden. Zwecks Erzeugung von Zusammenpressbarkeit im elastischen Körper, könnten alternativ die Hohlräume im hülsenförmigen Körper 74 aus eingebetteten Teilchen aus einem anderem zusammenpressbaren Material als den Mikrosphären 76 gebildet oder durch Aufblähen, Auslaugen oder mittels anderer bekannter Verfahren, welche in einem elastischen Körper Hohlräume bilden, erzeugt werden.
  • Die erste zusammenpreßbare Schicht 62 enthält ferner einen zusammenpreßbaren Faden 80, welcher sich spiralförmig durch den hülsenförmigen Körper 74 und um die Trägerschicht 60 erstreckt. Der Faden 80 ist mit dem elastischen Polymer des hülsenförmigen Körpers 74 und mit den Mikrosphären 76 imprägniert. Die zweite zusammenpreßbare Schicht 64 besteht gleichermaßen aus einem nahtlosen, hülsenförmigen Körper 90 aus einem elastischem Polymer, einer Anzahl von in den hülsenförmigen Körper 90 eingebetteten, zusammenpreßbaren Mikroporen 92 und einem zusammenpreßbaren Faden 94, welcher sich spiralförmig durch den hülsenförmigen Körper 90 und um die erste zusammenpreßbare Schicht 62 erstreckt.
  • Das elastische Polymer, aus welchem die nahtlosen, hülsenförmigen Körper 74 und 90 geformt sind, ist vorzugsweise mit den Mikrosphären 76 vermischt und ergibt einen zusammenpreßbaren Kautschukkitt der folgenden Zusammensetzung:
    Teile
    1. Butadiencopolymer und Acrylnitril mit 50 Teilen Dioktylphthalat (DOP) 480,00
    2. weicher geschwefelter Faktis (ölkautschuk) 40,00
    3. Acrylnitril/Butadiencopolymer 80,00
    4. Medium Thermoruß 360,00
    5. Bariumsulfat 80,00
    6. Dioktylphthalat 40,00
    7. Benzthiazol Disulfid Akzelerator 8,00
    8. Tetramethyl-Thiuramdisulfid Akzelerator 4,00
    9. Schwefel mit Magnesiumcarbonat 4,00
    10. Zinkoxyd Aktivator 20,00
    11. Butyl Acht 2%/Gewicht der Summe der Zellen 1. bis einschl. 10.
    12. Mikrosphären 6%/Gewicht der Summe der Zeilen 1. bis einschl. 11.
    13. Toluol 2,5 mal das Gewicht der Summe der Zeilen 1. bis einschl. 12.
  • Die Mikrosphären 76 und 92 sind vorzugsweise die unter dem Warenzeichen Expancel 461 DE bekannten Mikrosphären von Expancel in Sundsvall, Schweden. Diese Mikrosphären haben eine Hülle, hauptsächlich bestehend aus einem Copolymer aus Vlnylidenchlorid und Acrylnitril und enthalten gasförmiges Isobutan. Andere Mikrospähren, welche die gewünschten Eigenschaften der Kompressibilität besitzen, können auch verwendet werden, z.B. diejenigen offenbart in dem U.S. Patent Nr. 4,770,928.
  • Die zusammenpreßbaren Fäden 80 und 94 sind vorzugsweise Baumwollfäden mit einem Durchmesser von ca. 0,13 bis 0,76 mm (0.005 - 0.030 inch), am besten mit einem Durchmesser von ca. 0,38 mm (0.015 inch). Die individuelle Fadenwicklung, d.h. die umfänglich aneinanderliegenden Fadenabschnitte, sind vorzugsweise axial ca. 0,25 mm voneinander beabstandet. Dieser enge Abstand gewährleistet, daß es praktisch keine Lücken zwischen den Wicklungen gibt. Alternativ können die Fäden 80 und 94 jeweils aus einem anderen zusammenpreßbaren Material bestehen oder mit zusammenpreßbaren Röhrchen ersetzt werden.
  • Die nicht dehnbare Schicht 66 umfaßt einen nahtlosen hülsenförmigen Körper 100 aus einem elastischen Polymer und einen innerhalb des hülsenförmigen Körpers 100 sich befindlichen, in Längsrichtung nicht dehnbaren Faden 102. Der Faden 102 erstreckt sich spiralförmig durch den hülsenförmigen Körper 100 und um die zweite zusammenpreßbare Schicht 64. Der Faden 102 ist vorzugsweise Baumwolle mit einem Durchmesser von ca. 0,18 mm, und die aneinanderliegenden Fadenwicklungen sind ca. 0,025 mm (0.001 inch) voneinander beabstandet. Somit erstreckt sich der Faden 102 in einer engen Spirale, in welcher die aneinanderliegenden Wicklungen sich im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des hülsenförmigen Gummituchs 14 erstrecken.
  • Der Faden 102 hat in Längsrichtung einen Elastizitätsmodul von nicht weniger als 45.359 kg pro 6,452 cm2 (100,000 lbs pro square inch), und hat im bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Elastizitätsmodul von ca. 381.016 kg pro 6,452 cm2 (840,000 lbs pro square inch). Das elastische Polymer des nahtlosen, hülsenförmigen Körpers 100 hat ein Elastizitätsmodul von ca. 245 kg pro 6,452 cm2 (540 lbs pro square inch). Somit hat der Faden 102 ein Elastizitätsmodul von nicht weniger als ca. 185 mal das Elastizitätsmodul des elastischen Polymers, aus welchem der nahtlose, hülsenförmige Körper 100 geformt ist, und vorzugsweise ein Elastizitätsmodul von ca. 1.555 mal das Elastizitätsmodul des elastischen Polymers. Die Fadenspirale 102 formt somit eine umfänglich nicht dehnbare, hülsenförmige Unterschicht, welche den hülsenförmigen Körper 100 widerhält, sich umfänglich zu dehnen. Ebenso wie die Fäden 80 und 94, ist der Faden 102 mit dem elastischen Polymer des hülsenförmigen Körpers 100 imprägniert.
  • Alternativ könnte die nicht dehnbare Schicht 66 aus einem nahtlosen, hülsenförmigen Körper aus einem Gummi oder Urethan-Copolymer mit einem Elastizitätsmodul in dem Bereich von 454 - 2.722 kg pro 6,452 cm2 (1,000 - 6,000 lbs pro square inch) gebildet sein und keine Unterschicht aus dem Faden 102 enthalten. Diese Materialien sind unter dem Warenzeichen "Airthane" von Air Products und Chemicals, Inc. erhältlich.
  • Die Druckschicht 68 ist ein nahtloser und spaltfreier hülsenförmiger Körper mit einer glatten und spaltfreien zylindrischen äußeren Druckfläche 110. Er ist aus einem relativ weichen, elastischen Polymer, wie Gummi, geformt, welches ein wenig nachgiebig ist und sich unter dem auf das hülsenförmige Gummituch 14 an dem Spalt 112 zwischen dem Gummituchzylinder 12 und dem Plattenzylinder 20 (Fig. 1 und 4) ausgeübten Druck eindrücken läßt. Da die Druckschicht 68 elastisch und nachgiebig ist, so ist es hilfreich, einen gleichmäßigen Druck an dem Walzenspalt 112 aufrechtzuerhalten, um eine gleichmäßige übertragung des eingefärbten Druckbilds zu gewährleisten. Die Druckschicht 68 besteht vorzugsweise aus folgender Zusammensetzung:
    Teile
    1. Polysulfid Polymer 20,00
    2. Acrylnitril/Butadien Copolymer 120,00
    3. Vulkanisiertes Pflanzenöl 10,00
    4. Medium Thermoruß 90,00
    5. Bariumsulfat 20,00
    6. Polyester Glutarat 10,00
    7. Spezielles Vulkanisationsmittel in Nitrilpolymer 15,90
    8. Benzthiazol Disulfid Akzelerator 2,00
    9. Tetramethyl-Thiuramidsulfid Akzelerator 1,00
    10. 75% Äthylenthioharnstoff 25% EPR (Äthylen-Propylen-Kautschuk)-Bindemittel Akzelerator 0,20
  • Beim Betrieb der Druckmaschine 10 bewegt sich die zylindrische äußere Druckfläche 110 des hülsenförmigen Gummituchs 14 durch den Walzenspalt 112 zwischen dem Plattenzylinder 20 und dem Gummituchzylinder 12, wie in Fig. 4 gezeigt. Die flexiblen Schichten 62-68 des hülsenförmigen Gummituchs 14 werden am Walzenspalt 112 von der steifen Oberfläche der Druckplatte 18 eingedrückt. Die Druckschicht 68 ist nicht zusammenpreßbar, somit behält diese bei der Bewegung durch den Walzenspalt 112 ihre ursprüngliche Dicke. Die nicht dehnbare Schicht 66 ist aufgrund der Kompressibilität des Fadens 102 leicht zusammenpreßbar, somit wird diese bei der Bewegung durch den Walzenspalt 112 leicht zusammengepreßt. Es ist von Bedeutung, daß der Faden 102 in Längsrichtung nicht dehnbar ist und die nicht dehnbare Schicht 66 vom radialen Ausbauchen widerhält, während diese durch den Walzenspalt 12 bewegt wird. Die nicht dehnbare Schicht 66 verhindert, daß der sich in dem Druckspalt befindliche Teil der Druckschicht sich in Umfangsrichtung mehr als 0,025 mm (0.001 inch) dehnt, und eigentlich dehnt sich im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Teil der Druckschicht in dem Druckspalt wesentlich weniger als 0,025 mm (0.001 inch). Die nicht dehnbare Schicht 66 verhindert auch weitgehend die Bildung von stehenden Wellen in der Druckschicht 68 beiderseits des Walzenspalts (siehe Stand der Technik Fig. 5). Solche stehenden Wellen führen zu Verschmierung der Druckfarbe.
  • Die erste und die zweite zusammenpreßbare Schicht 62 und 64 werden beide am Walzenspalt 112 zusammengepreßt. Es ist bekannt, daß zusammenpreßbare Teile eines Gummituchs durch das kontinuierliche Zusammenpressen und sich Zurückbilden im Gebrauch heiß werden. In den zusammenpreßbaren Schichten 62 und 64 hat das Baumwollmaterial der zusammenpreßbaren Fäden 80 und 94 weniger die Tendenz zur Erhitzung als das elastische Polymer der hülsenförmigen Körper 74 und 90. Somit hat das erfindungsgemäße hülsenförmige Gummituch 14 kaum die Tendenz, im Gebrauch überhitzt zu werden, da die zusammenpreßbaren Schichten 62 und 64 zumindest teilweise aus einem Material bestehen, das kühler bleibt als das elastische Polymer.
  • Die Druckschicht 68 und die elastischen Körper 74, 90 und 100 der Schichten 62, 64, 66 unter der Druckschicht 68 sind endlose Körper ohne Spalte oder Nähte. Darüberhinaus bilden die spiralförmig gewickelten Fäden 80, 94 und 102 keine sich axial entlang dem hülsenförmigen Gummituch 14 erstreckenden Nähte oder Spalte. Deshalb bleibt die querschnittliche Form des sich durch den Walzenspalt 112 bewegenden hülsenförmigen Gummituchs 14 mit jeder vollständigen Umdrehung des Gummituchzylinders 12 unverändert. Das Preßdruckverhältnis zwischen der äußeren Druckfläche 110 und der Druckplatte 18 bleibt während der Bewegung durch den Walzenspalt 112 ebenfalls unverändert. Die bei bekannten Gummitüchern mit axial verlaufendem Spalt aufgetretenen Stöße und Vibrationen werden somit vermieden, und eine glatte Übertragung des Druckbildes ist gewährleistet.
  • Die vorliegende Erfindung betrachtet ferner mögliche Herstellungsverfahren eines hülsenförmigen Gummituchs. In einem bevorzugten Herstellungsverfahren des hülsenförmigen Gummituchs 14 wie in Fig. 3 gezeigt, wird die Grundierbeschichtung 71 aus Chemlok 205 auf die gesäuberte Oberfläche der Trägerschicht 60 aufgetragen und etwa 30 Minuten ausgehärtet. Dann wird die zweite Grundierbeschichtung 72 aus Chemlok 220 aufgetragen und etwa 30 Minuten ausgehärtet. Danach wird die erste zusammenpreßbare Schicht 62 über der vorbeschichteten Trägerschicht 60 angebracht, indem der Faden 80 in den zusammenpreßbaren Kautschukkitt eingebettet und der eingebettete Faden 80 spiralförmig um die vorbeschichtete Trägerschicht 60 gewickelt wird. Wie schematisch in Fig. 6 dargestellt, wird der Faden 80 in dem Kautschukkitt eingebettet, indem dieser während der Wicklung von einer Spule 22 um die Trägerschicht 60 durch den Kautschukkitt in einem Behälter 120 gezogen wird. Eine zusätzliche Dosis Kautschukkitt wird dann über den gewickelten Faden 80 nach Bedarf aufgetragen, um eine zusätzliche Dicke der ersten zusammenpreßbaren Schicht 62 in dem in Fig. 3 gezeigten Bereich 126 zu bilden. Die erste zusammenpreßbare Schicht 62 wird dann für zwei Stunden ausgehärtet und für vier Stunden bei 60°C (140°F) ofengetrocknet. Die zweite zusammenpreßbare Schicht 64 wird in derselben Weise gebildet. Falls gewünscht, können zusätzliche Wicklungen von zusammenpreßbarem Faden auf einer jeweiligen oder beiden der zusammenpreßbaren Schichten 62 und 64 angebracht werden.
  • Wie oben erwähnt, könnten zur Bildung der Hohlräume, welche den hülsenförmigen Körpern 74 und 90 in den zusammenpressbaren Schichten 62 und 64 Zusammenpressbarkeit verleihen, andere zusammenpressbare Materialen als die Mikrosphären 76 und 92 verwendet werden. Alternativ könnten die Hohlräume mittels bekannter Verfahren durch Aufblähen und/oder Auslaugen erzeugt werden, nachdem die hülsenförmigen Körper 74 und 90 über der Trägerschicht 60 aufgebaut worden sind.
  • Die in Fig. 3 gezeigte nicht dehnbare Schicht 66 wird in ähnlicher Weise gebildet, indem der Faden 102 in ein elastisches Polymer ohne Mikrosphären eingebettet und dieser spiralförmig um die zweiten zusammenpreßbaren Schichten 62 und 64 gewickelt wird. Der eingebettete Faden 102 wird vorzugsweise ganz und gar mit dem elastischen Polymer imprägniert und unter Spannung gewickelt, um die zusammenpreßbaren Schichten 62 und 64 mit einer radial zusammenpressenden Vorbelastung zu beaufschlagen. Dann wird die nicht dehnbare Schicht 66 für 15 Minuten luftgetrocknet.
  • Als nächstes wird eine Schicht von nicht vulkanisiertem Bedruckgummi, 1 mm (0.040 inch) dick, über die nicht zusammenpreßbare Schicht 66 gewunden, um die Druckschicht 68 zu bilden. Diese Konstruktion wird mit einem 5,72 cm (2.25 inches) Nylonband (nicht gezeigt) umwickelt und in einem Trockenofen für vier Stunden bei ca. 100°C (200°F) und für vier Stunden bei ca. 150°C (292°F) ausgehärtet. Die aneinandergrenzenden Ränder der umwickelten Gummischicht sind gespalten, verbinden sich jedoch bei der Aushärtung, so daß die fertige Druckschicht 68 keine axial verlaufende Naht aufweist. Die darüberliegenden Körper 74, 90 und 100 aus elastischem Polymer verbinden sich bei der Aushärtung ebenfalls. Die Schichten 62-68 können dann durch ihre verschiedenen Komponenten, wie in Fig. 4 gezeigt, identifiziert werden, jedoch sind sie nicht voneinander getrennt. Dementsprechend bilden die elastischen Polymere der Schichten 62-68 nach der Aushärtung einen einzigen, endlosen und nahtlosen hülsenförmigen Körper aus elastischem Polymer. Da die nicht dehnbare Schicht 66 ebenfalls zusammenpreßbar ist, bilden die Schichten 62-66 effektiv eine zusammengesetzte zusammenpreßbare Schicht mit einem unteren Teil, welcher zusammenpreßbaren Faden und Mikrosphären enthält, und einem oberen Teil, welcher zusammenpreßbaren Faden ohne Mikrosphären enthält. Nach dem Aushärten wird das Nylonband entfernt, und die Druckschicht 68 wird zu einer Dicke von ca. 0,3 mm bis 0,5 mm (0.013 - 0.020 inch) geschliffen und so bearbeitet, daß daraus eine glatte, endlose äußere Druckfläche 110 entsteht.
  • In Fig. 7 ist eine alternative Ausführung einer zusammenpreßbaren Schicht für das erfindungsgemäße hülsenförmige Gummituch gezeigt. Die zusammenpreßbare Schicht 150 in Fig. 7 besteht aus einem nahtlosen, hülsenförmigen Körper 152 aus elastischem Polymer, Mikrosphären 154 und geschliffenen Baumwollfasern 156. Die Mikrosphären 154 und die geschliffenen Baumwollfasern 156 sind in dem hülsenförmigen Körper 152 gleichmäßig verteilt, um der Schicht 150 Zusammenpreßbarkeit zu verleihen.
  • Wie bei jeder anderen Ausgestaltung der Erfidndung, könnten die durch Mikrosphären 154 und/oder Fasern 156 gebildeten Hohlräume durch die oben beschriebenen alternativen Verfahren erzeugt werden. Wie es mit den Fäden 80 und 94 in der hieroben beschriebenen zusammenpreßbaren Schicht 62 und 64 der Fall ist, haben die geschliffenen Baumwollfasern 156 eine relativ geringe Neigung, durch das wiederholte Zusammenpressen am Walzenspalt zwischen einem Gummituchzylinder und einem Plattenzylinder überhitzt zu werden.
  • In den Fig. 8A und 8B sind Verfahren des Auftragens einer zusammenpreßbaren Schicht 150 von einer gemessenen Dicke über der vorbeschichteten Trägerschicht 60 durch das Dosieren eines Kautschukkittgemisches mit jeweils einer Dosierwalze 158 und einem Abstreifmesser 160 schematisch dargestellt. Fig. 8C stellt schematisch ein Verfahren dar, wobei die zusammenpreßbare Schicht 150 durch Aufsprühen eines Kautschukkittgemisches in einer gemessenen Dicke über der vorbeschichteten Trägerschicht 60 angebracht wird. Die Druckschicht 68 könnte alternativ durch ein Dosierverfahren oder durch Sprühen des elastischen Polymers geformt werden, und/oder die zusammenpreßbaren Schichten 62, 64 und 150 könnten alternativ durch das Umwickeln kalandrierter Schichten geformt werden, wobei die offenen Kanten nach dem Aushärten keine axial verlaufende Naht bilden.
  • Die Fig. 9A und 9B stellen eine weitere alternative Ausführung einer zusammenpreßbaren Schicht für das erfindungsgemäße hülsenförmige Gummituch dar. Wie in Fig. 9A gezeigt, ist eine zusammenpreßbare Schicht 170 als ein nahtloses zylindrisches Gußstück geformt. Die zusammenpreßbare Schicht 170 besteht aus dem gleichen Material wie die hieroben beschriebene zusammenpreßbare Schicht 150 und hat einen Innendurchmesser, welcher nicht größer ist als der Außendurchmesser der Trägerschicht 60. Wenn die zusammenpreßbare Schicht 170 radial gedehnt wird, wie in Fig. 9B gezeigt, so kann diese teleskopisch über die Trägerschicht 60 geschoben werden. Dann kann sich die zusammenpreßbare Schicht 170 zusammenziehen, und ist somit in einem Zustand radialer und umfänglicher Spannung installiert.
  • Fig. 10 ist eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführung einer umfänglich nicht dehnbaren Unterschicht des erfindungsgemäßen hülsenförmigen Gummituchs. Wie in Fig. 10 gezeigt, ist der in Längsrichtung nicht dehnbare Faden 102 gewebt, um eine Hülse 200 zu formen, die teleskopisch über die zusammenpreßbaren Schichten 62 und 64 geschoben werden kann, wie in Fig. 3 gezeigt. Das Muster des gewebten Fadens 102 erlaubt keine axiale oder radiale Dehnung der Hülse 200. In einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung eines hülsenförmigen Gummituchs mit der Hülse 200 wird elastisches Polymer in geringer Tiefe über einer zweiten zusammenpreßbaren Schicht 64 aufgetragen, und die Hülse 200 wird dann teleskopisch über das elastische Polymer und die zweite zusammenpreßbare Schicht 64 geschoben. Zusätzliches elastisches Polymer wird nach Bedarf auf die Hülse 200 aufgetragen, um den Faden 102 darin einzubetten und zu sättigen und die gewünschte Dicke der vollständigen nicht dehnbaren Schicht zu erlangen. In dieser Ausführung der Erfindung kann der Faden 102 durch Wärmezufuhr geschrumpft werden. Die geschrumpfte Hülse 200 befände sich in umfänglicher und axialer Spannung und würde die darunterliegenden zusammenpreßbaren Schichten 62 und 64 mit einer radial zusammenpressenden Vorbelastung beaufschlagen.
  • Die Fig. 11A und 11B sind schematische Darstellungen einer weiteren alternativen Ausführung einer umfänglich nicht dehnbaren Unterschicht des erfindungsgemäßen hülsenförmigen Gummituchs. Wie in Fig. 11A gezeigt, wird der in Längsrichtung nicht dehnbare Faden 102 zu einer Hülse 210 gewirkt, welche teleskopisch über die zusammenpreßbaren Schichten 62 und 64 geschoben werden kann, wie in Fig. 3 gezeigt. Durch das Muster des gewirkten Fadens 102 kann die Hülse 210 axial verlängert werden, wobei sich deren Durchmesser vermindert, wie in Fig. 11B angedeutet. In einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung eines hülsenförmigen Gummituchs mit der Hülse 210 wird ein elastisches Polymer in geringer Tiefe über der zweiten zusammenpreßbaren Schicht 64 aufgetragen und die Hülse 210 teleskopisch über das elastische Polymer und die zusammenpreßbare Schicht 64 geschoben. Die Hülse 210 wird dann axial verlängert und deren Durchmesser vermindert sich. Die verlängerte Hülse 210 befindet sich in umfänglicher und axialer Spannung und beaufschlagt die darunterliegenden zusammenpreßbaren Schichten 62 und 64 mit einer radial zusammenpressenden Vorbelastung. Zusätzliches elastisches Polymer wird auf die verlängerte Hülse 210 aufgetragen, um den Faden 102 zu imprägnieren und die gewünschte Dicke der vollständigen, nicht dehnbaren Schicht zu erlangen. Wenn das elastische Polymer ausgehärtet ist, bildet es einen nahtlosen, hülsenförmigen Körper, in welchem die verlängerte Hülse 210 eingebettet ist.
  • Fig. 12 ist eine Schnittansicht einer weiteren alternativen Ausführung einer umfänglich nicht dehnbaren Unterschicht des erfindungsgemäßen hülsenförmigen Gummituchs. Wie in Fig. 12 gezeigt, erstreckt sich ein endloses Stück Plastikfilm 230 spiralförmig durch das elastische Polymer 232 einer nicht dehnbaren Schicht und um eine zusammenpreßbare Schicht 234. Der Film 230 hat vorzugsweise eine Breite, die ungefähr der Länge des hülsenförmigen Gummituchs entspricht, und eine Dicke von nur 0,03 mm (0,001 inch), so daß der durch die 0,03 mm breite Kante 236 gebildete schmale Saum der obersten Schicht die glatte, endlose äußere Kontur einer darüberliegenden Druckschicht nicht durchbricht.
  • Fig. 13 ist Teil einer Schnittansicht einer weiteren alternativen Ausführung der Erfindung. Wie in Fig. 13 gezeigt, besteht ein hülsenförmiges Gummituch 250 aus einer relativ steiffen Trägerschicht, einem Paar nahtloser hülsenförmiger, Mikrosphären enthaltender Kautschukkittschichten 254 und 256 und einem Paar hülsenförmiger, zusammenpreßbarer Gewebeschichten 258 und 260. Die zusammenpreßbaren Gewebeschichten 258 und 260 sind vorzugsweise mit gewebten oder gewirkten Hülsen gebildet, wie in den Fig. 10, 11A und 11B gezeigt. Die obere zusammenpreßbare Gewebeschicht 260 wird am besten als eine umfänglich nicht dehnbare Hülse angebracht, so daß sie eine nicht dehnbare Schicht des hülsenförmigen Gummituchs 250 bildet. Mit Hilfe einer Zwischenschicht 262 aus gewöhnlichem Kautschukkitt wird eine hülsenförmige Druckschicht 264 mit der oberen zusammenpreßbaren Gewebeschicht 260 verbunden.
  • Von der vorstehenden Beschreibung der Erfindung werden dem Fachmann die Verbesserungen, Änderungen und Modifikationen verständlich, für welche im Rahmen der Erfindung in den anhängenden Ansprüchen um Patentschutz ersucht wird.

Claims (42)

  1. Hülsenförmiges Gummituch (14) für einen Gummituchzylinder (12) in einer Offsetdruckmaschine (10), welches aufweist:
    - eine axial über einen Gummituchzylinder (12) bewegbare, zylindrische Hülse (70);
    - eine zusammenpreßbare Schicht (62) über der Hülse (70), wobei die zusammenpreßbare Schicht (62) einen ersten nahtlosen hülsenförmigen Körper (74) aus elastischem Material mit einer Vielzahl von Hohlräumen (76, 92, 154) aufweist; und
    - eine nicht dehnbare Schicht (66) über der zusammenpreßbaren Schicht (62), wobei die nicht dehnbare Schicht (66) einen zweiten nahtlosen, hülsenförmigen Körper (100) aus elastischem Material und eine hülsenförmige Unterschicht (102) aus einem in Umfangsrichtung nicht dehnbaren Material zur in radialer Richtung wirkenden zusammenpressenden Vorspannung der Schichten (62, 64) aufweist.
  2. Gummituch nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die genannten Hohlräume im genannten ersten nahtlosen hülsenförmigen Körper (74) aus elastischem Material eine Vielzahl von Mikroporen umfassen, welche gleichmäßig im genannten ersten naht losen hülsenförmigen Körper (74) aus elastischem Material verteilt sind.
  3. Gummituch nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die genannten Mikroporen durch Mikrosphären (76, 92, 154) gebildet werden, welche gleichmäßig im genannten ersten nahtlosen hülsenförmigen Körper (74) aus elastischem Material verteilt sind.
  4. Gummituch nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die genannten Hohlräume im genannten ersten nahtlosen hülsenförmigen Körper (74) aus elastischem Material durch Stücke von zusammenpreßbaren Fäden gebildet werden, welche im genannten ersten nahtlosen hülsenförmigen Körper (74) aus elastischem Material angeordnet sind.
  5. Gummituch nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die genannte Hülse (70) zum Zwecke des Anbringens des genannten Gummituches (14) über einen Gummituchzylinder (12) in radialer Richtung elastisch dehnbar ist.
  6. Gummituch nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die genannten Hohlräume in der genannten zusammenpreßbaren Schicht (62) eine Vielzahl von Mikroporen umfassen, welche von einer Vielzahl von im genannten ersten nahtlosen hülsenförmigen Körper (74) aus elastischem Material angeordneten Mikrosphären (76, 92, 154) definiert werden, wobei
    - die genannte zusammenpreßbare Schicht (62) weiter ein zusammenpreßbares Fasermaterial (80) im genannten ersten nahtlosen hülsenförmigen Körper (74) aus elastischem Material umfaßt, wobei
    - das genannte zusammenpreßbare Fasermaterial (80) mit dem genannten elastischen Material und mit den genannten Mikrosphären (76, 92, 154) imprägniert ist.
  7. Gummituch nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das genannte zusammenpreßbare Fasermaterial (80) Baumwollfasern umfaßt, welche im genannten ersten Körper (74) aus elastischem Material verteilt sind.
  8. Gummituch nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das genannte zusammenpreßbare Fasermaterial (80) aus einem sich wendelförmig um die genannte Hülse (70) herum erstreckenden Faden besteht.
  9. Gummituch nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die genannte zusammenpreßbare Schicht (62) eine in radialer Richtung wirkende zusammenpressende Vorspannung auf die genannte Hülse (70) ausübt.
  10. Gummituch nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die genannte hülsenförmige Unterschicht (102) aus einem in Umfangsrichtung nicht dehnbaren Material (102) einen in Längsrichtung nicht dehnbaren Faden (102) umfaßt, welcher sich wendelförmig durch den genannten zweiten nahtlosen, hülsenförmigen Körper (100) aus elastischem Material und um die genannte zusammenpreßbare Schicht (62) herum erstreckt.
  11. Gummituch nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß benachbarte in Umfangsrichtung verlaufende Abschnitte des genannten Fadens (102) sich in Richtungen erstrecken, welche im wesentlichen lotrecht zur Achse der genannten Hülse (70) stehen.
  12. Gummituch nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der genannte Faden (102) eine in radialer Richtung wirkende zusammpressende Vorspannung auf die genannte zusammenpreßbare Schicht (62) ausübt.
  13. Gummituch nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der genannte Faden (102) mit dem elastischen Material des genannten hülsenförmigen Körpers (100) imprägniert ist.
  14. Gummituch nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die nicht dehnbare Schicht (66) eine in radialer Richtung zusammenpressende Vorspannung auf die genannte zusammenpreßbare Schicht (62) ausübt und einen Elastizitätsmodul von wenigstens 6,9 x 108 Pa (100.000 lbs. per square inch) aufweist.
  15. Gummituch nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die genannte hülsenförmige Unterschicht (102) von in Umfangsrichtung nicht dehnbarem Material eine nahtlose in Umfangsrichtung und axialer Richtung vorgespannte Hülse (200) aus gewobenen Fäden (102) umfaßt.
  16. Gummituch nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die genannte hülsenförmige Unterschicht (102) aus in Umfangsrichtung nicht dehnbarem Material eine nahtlose in Umfangsrichtung und axialer Richtung vorgespannte Hülse (210) aus gewirkten Fäden (102) umfaßt.
  17. Gummituch nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die genannte hülsenförmige Unterschicht (102) aus in Umfangsrichtung nicht dehnbarem Material übereinanderliegende Schichten aus Kunststoff-Film (230) umfaßt.
  18. Gummituch nach Anspruch 17,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die genannten übereinanderliegenden Schichten aus Kunststoff-Film (230) aneinandergrenzende Abschnitte eines kontinuierlichen Stückes eines Kunststoff-Films (230) sind, welcher wendelförmig um die genannte zusammenpreßbare Schicht (62) gewickelt ist.
  19. Gummituch nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der genannte Kunststoff-Film (230) eine Dicke von etwa 0,025 mm aufweist.
  20. Hülsenförmiges Gummituch (14) nach Anspruch 1 mit,
    - einer in axiale Richtung über einen Gummituchzylinder (12) bewegbaren zylindrischen Hülse (70),
    - einer zusammenpreßbaren Schicht (62) über der Hülse (70), wobei die zusammenpreßbare Schicht (62) einen ersten nahtlosen hülsenförmigen Körper (74) aus elastischem Material mit einer Vielzahl von Hohlräumen (76, 92, 154) aufweist; und
    - einer nicht dehnbaren Schicht (66) über der zusammenpreßbaren Schicht (62), wobei die nicht dehnbare Schicht (66) einen zweiten nahtlosen hülsenförmigen Körper (100) aus elastischem Material aufweist; und
    - einer nahtlosen hülsenförmigen Druckschicht (68) über der nicht dehnbaren Schicht (66), wobei die Druckschicht (68) eine kontinuierliche, spaltfreie zylindrische Druckoberfläche (110) aufweist.
  21. Gummituch nach Anspruch 20,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der genannte zweite nahtlose hülsenförmige Körper (100) aus elastischem Material einen Elastizitätsmodul von 6,9 x 106 bis 4,1 x 107 Pa (1000 bis 6000 lbs. per square inch) aufweist.
  22. Ein Verfahren zur Herstellung eines hülsenförmigen Gummituches (14) für einen Gummituchzylinder (12) in einer Offsetdruckmaschine (10), welche die folgenden Schritte umfaßt:
    - Bilden einer ersten Schicht (62) des genannten hülsenförmigen Gummituches (14) durch Auftragen einer ersten Charge eines elastischen Materials in einer nahtlosen zellularen hülsenartigen Form auf eine zylindrische Hülse (70); und
    - Bilden einer zweiten Schicht (66) des genannten hülsenförmigen Gummituches (14) durch Auftragen einer zweiten Charge eines elastischen Materials in einer nahtlosen hülsenartigen Form auf die gennante erste Schicht (62); und
    - Einbetten eines in Umfangsrichtung nicht dehnbaren Materials in die genannte zweite Charge des elastischen Materials.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, welches weiter folgende Schritte umfaßt:
    - Bilden einer Druckschicht (68) des genannten hülsenförmigen Gummituches (14) durch Auftragen einer dritten Charge eines elastischen Materials in einer nahtlosen hülsenartigen Form auf die genannte zweite Schicht (66) und
    - Formen einer kontinuierlichen zylindrischen Druckoberfläche auf der genannten Druckschicht (68)
  24. Verfahren nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die genannte erste Schicht (62) des genannten hülsenförmigen Gummituches (14) gebildet wird durch
    - Einbetten zusammenpreßbarer Mikrosphären (76, 92, 154) in der genannten ersten Charge von elastischem Material, um ein zusammenpreßbares zusammengesetztes zellulares Material zu bilden und
    - Aufbringen des genannten zusammenpreßbaren zusammengesetzten zellularen Materials in einer nahtlosen hülsenförmigen Form auf die genannte Hülse (70).
  25. Verfahren nach Anspruch 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das genannte zusammenpreßbare zusammengesetzte zellulare Material gebildet wird, durch Einbetten eines zusammenpreßbaren Gewebematerials (80) und der genannten Mikrosphären (76, 92, 154) in die genannte erste Charge des elastischen Materials.
  26. Verfahren nach Anspruch 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das genannte zusammenpreßbare zusammengesetzte zellulare Material durch Beschichten eines Fadens eines zusammenpreßbaren Gewebes mit einer Mischung der genannten ersten Charge aus elastischem Material und Mikrosphären (76, 92, 154) gebildet und durch Wickeln des genannten beschichteten Fadens in Wendelform um die genannte Hülse (70) herum in nahtloser hülsenförmiger Form aufgebracht wird.
  27. Verfahren nach Anspruch 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das genannte zusammenpreßbare zusammengesetzte zellulare Material durch Dispergieren zusammenpreßbarer Gewebefasern (156) in der genannten ersten Charge aus elastischem Material gebildet und durch Aufbringen in einer vorbestimmten Dicke um die genannte Hülse (70) aufgebracht wird.
  28. Verfahren nach Anspruch 27,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das genannte zusammenpreßbare zusammengesetzte zellulare Material mittels eines Rakels (160) in der vorbestimmten Dicke um die genannte Hülse (70) herum aufgebracht wird.
  29. Verfahren nach Anspruch 27,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das genannte zusammenpreßbare zusammengesetzte zellulare Material mittels einer Dosierwalze (158) in der vorbestimmten Dicke auf die genannte Hülse (70) aufgebracht wird.
  30. Verfahren nach Anspruch 24,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - das genannte zusammenpreßbare zusammengesetzte zellulare Material gebildet wird als ein nahtloses zylindrisches Gußstück (170) mit einem Innendurchmesser, welcher nicht größer ist als der Außendurchmesser der genannten Hülse (70); und
    - das genannte Gußstück (170) durch radiales Strecken und Aufschieben in axialer Richtung auf die genannte Hülse (70) aufgebracht wird.
  31. Verfahren nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die genannte zweite Schicht gebildet wird durch
    - Beschichten eines in Längsrichtung nicht dehnbaren Fadens (102) mit der genannten zweiten Charge des elastischen Materials; und
    - Aufwickeln des genannten beschichteten Faden (102) in Wendelform um die genannte erste Schicht (62) herum.
  32. Verfahren nach Anspruch 31,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in Umfangsrichtung aneinanderliegende Abschnitte des genannten Fadens (102) so gewickelt werden, daß sie sich im wesentlichen lotrecht zur genannten Hülse (70) erstrecken.
  33. Verfahren nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die genannte zweite Schicht (66) gebildet wird durch
    - teleskopartiges Bewegen einer gewirkten Hülse (210) aus einem in Längsrichtung nicht dehnbaren Faden (102) über die genannte erste Schicht (102); und
    - axiales Verlängern der genannten gewirkten Hülse (210), um deren Durchmesser zu verringern und eine in radialer Richtung zusammenpressende Vorspannung auf die genannte erste Schicht (62) auszuüben.
  34. Verfahren nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die genannte zweite Schicht (66) gebildet wird durch
    - teleskopartiges Bewegen einer gewebten Hülse (200) aus einem in Längsrichtung nicht dehnbaren Faden (102) über die genannte erste Schicht (62); und
    - Schrumpfen des genannten Fadens (102), um den Durchmesser der genannten gewebten Hülse (200) zu verringern und eine in radialer Richtung zusammenpressende Vorspannung auf die genannte erste Schicht (62) auszuüben.
  35. Hülsenförmiges Gummituch (14) nach Anspruch 1, mit
    - einer axial über einen Gummituchzylinder (12) bewegbaren elastischen hülsenförmigen Trägerschicht (60);
    - einer oberhalb der elastischen hülsenförmigen Trägerschicht (60) angeordneten zusammenpressbaren Schicht (62), welche einen zusammenpressbaren Faden (80), Kautschukkitt (74) und Mikrosphären (76) enthält;
    - einem über der Trägerschicht (60) und der zusammenpreßbaren Schicht (62) aufgebrachten hülsenförmigen Körper (100, 102) mit einem nahtlosen hülsenförmigen Körper (100) aus elastischem Material und einer hülsenförmigen Unterschicht (102) aus in Umfangsrichtung nicht dehnbarem Material und
    - einer äußeren nahtlosen und spaltfreien Druckschicht (68).
  36. Hülsenförmiges Gummituch (14) für eine Offsetdruckmaschine (10) nach Anspruch 35, welches umfasst:
    - eine axial über einen Gummituchzylinder (12) bewegbare elastische hülsenförmige Trägerschicht (60);
    - eine zusammenpreßbare Schicht (62, 64), die aus mindestens einer radialen Lage auf der genannten Trägerschicht (60) eines in einem Mikrosphären (76) enthaltenden Kautschukkitt (74) eingebetteten zusammenpressbaren Fadens (80) besteht, wobei die genannte radiale Lage aus Faden (80), Kautschukkitt (74) und Mikrosphären (76) eine kontinuierliche Schicht (62) bildet;
    - eine nicht dehnbare Schicht (66), die mindestens eine auf die darunterliegende erste Lage aufgebrachte anschliessende radiale Lage aus einem nicht dehnbaren Faden (102) mit Kautschukkitt (100) ohne Mikrosphären (76) umfaßt; und
    - eine äussere Druckschicht (68), welche eine kontinuierliche spaltfreie Mantelfläche bildet.
  37. Hülsenförmiges Gummituch (14) nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenpressbare Schicht (62-64) aus mindestens zwei radialen Lagen von zusammenpressbarem Faden (80, 94) in einem Mikrosphären (76, 92) enthaltenden Kautschukkitt (74, 90) besteht.
  38. Hülsenförmiges Gummituch (14) nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der zusammenpressbare Faden (80, 94) aus Baumwolle besteht.
  39. Hülsenförmiges Gummituch (14) nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische hülsenförmige Trägerschicht (60) ein Nickelzylinder (70) ist.
  40. Hülsenförmiges Gummituch (14) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die zusammenpreßbare Schicht aus einem Paar nahtloser, hülsenförmiger Mikrosphären enthaltender Kautschukkittschichten (254, 256) besteht.
  41. Hülsenförmiges Gummituch (14) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die nicht dehnbare Schicht aus einem Paar hülsenförmiger, zusammenpreßbarer Gewebeschichten (258, 260) besteht.
  42. Hülsenförmiges Gummituch (14) nach Anspruch 41,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die einer hülsenförmigen Druckschicht (264) nächstliegende hülsenförmige, zusammenpreßbare Grundschicht (260) umfänglich nicht dehnbar ist.
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