EP0963287A1 - Form für das rotative bedrucken, beschichten oder prägen von bahnförmigen materialien und verfahren zur herstellung der form - Google Patents

Description

  
 



     Beschreibung:    Form   für    das rotative Bedrucken, Beschichten oder   Prägen    von   bahnförmiqen    Materialien und Verfahren zur Herstellung der Form Die Erfindung betrifft eine Form   für    das rotative Bedrucken, Beschichten oder Prägen von   bahnförmigen    Materialien, wobei auf einen   Träger    mit einer zylindrischen   Mantelfläche    eine Elastomerschicht aufgebracht ist, die nach Aushärtung an ihrem Aussenumfang zu einer zylindrischen Form bearbeitet und graviert ist.

   Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Form   für    das rotative Bedrucken, Beschichten oder   Prägen    von   bahnförmigen    Materialen, wobei auf einen   Träger    mit einer zylindrischen   Mantelfläche    eine Elastomerschicht aufgebracht wird, die nach Aushärtung an ihrem   Aussenum-    fang zu einer zylindrischen Form bearbeitet und graviert wird.



  Formen der eingangs genannten Art werden   für    unterschiedliche   Anwendungen    eingesetzt. Bei einer Ausführung als Druckform, z. B. für den Hochdruck, insbesondere Flexodruck, bildet die   äussere    Oberfläche der gravierten Elastomerschicht die farbübertragende   Fläche.    Aus diesem Grund werden an die Elastomerschicht und ihre   Oberfläche      vielfältige    Anforderungen gestellt ;

   beispielsweise muss sie eine ausreichende   Beständigkeit    gegen gegebenenfalls in der Druckfarbe enthaltene   Lösemittel,    ein gutes dynamisches Verhalten und Farbübertragungsverhalten sowie  ein geringes Quellen unter der Einwirkung der Druckfarben aufweisen und schnell und einfach nach einem Druckvorgang von der Druckfarbe gereinigt werden   können.    Ganz ähnlich sind die Anforderungen, wenn die Form   für    Be  schichtungsvorgänge,    beispielsweise als   Übertragungswal-    ze   für    den Flachdruck, insbesondere   Offsetdruck,    eingesetzt wird.

   Unter dem Begriff"Beschichtung"soll hier insbesondere die   Übertragung    von Druckfarben innerhalb von   Druckvorgängen,    insbesondere beim   Flexodruck,    sowie das   Übertragen    von z. B. Lacken oder Klebstoffen auf bahn  förmige    Materialien verstanden werden. Dabei ist je nach Bedarf sowohl eine vollflächige   Übertragung    als auch eine   Übertragung    nur auf ausgewählten Flächenbereichen denkbar.

   Bei einer Verwendung der Form als Prägeform muss die Elastomerschicht insbesondere eine gute   Formbestän-    digkeit und   Verschleissfestigkeit    auch noch bei den bei   Prägeprozessen    auftretenden üblichen Temperaturen des zu prägenden Materials sowie ein gutes Trennverhalten aufweisen, um   bahnförmige    Materialien mit ausreichender Wirtschaftlichkeit mit Prägungen versehen zu   können.    Un  abhängig    von der vorgesehenen Verwendung der Form muss in jedem Fall die Elastomerschicht gut gravierbar sein.



  Die   bahnförmigen    Materialien, die mit solchen Formen bedruckt, beschichtet oder mit   Prägungen    versehen werden,   können    beispielsweise Papier-oder Textilbahnen, Metalloder Kunststofffolien oder aus verschiedenen Stoffen zusammengesetzte Verbundmaterialien sein.



  Bisher   können    Elastomerschichten, die   sämtliche    vorgenannten Anforderungen an die Form ausreichend gut   erfül-    len, nur durch eine Vulkanisation von Elastomercompounds unter Druck und bei hoher Temperatur auf druck-und temperaturstabilen Trägern hergestellt werden. Die   für    die Vulkanisation erforderlichen   Drücke    und Temperaturen, in der Praxis mindestens   140 C,    machen die Vorhaltung entsprechender Einrichtungen, insbesondere Autoklaven,   für     die Herstellung der Formen erforderlich, wobei insbesondere grosse Druckformen, deren Länge bis zu mehrere Meter und deren Umfang bis zu etwa 2 m betragen kann, sehr aufwendige Einrichtungen erfordern.

   Dadurch fallen entsprechend hohe Anlagen-und Energiekosten   für    die Herstellung der Formen an. Zusätzlich fällt die relativ lange   Vulkanisationszeit    von 12 Stunden oder mehr je Form negativ ins Gewicht. Da auch der Träger, auf den die Elastomerschicht aufgebracht wird, den bei der Vulkanisation auftretenden   Drücken    und Temperaturen   über    die erforderliche Zeit schadlos standhalten muss, ist man bei der Materialauswahl   für    den Träger erheblich   eingeschränkt,      nämlich    auf zugleich ausreichend druck-und temperaturstabile Stoffe.

   Damit kommen in der Praxis fast nur noch metallische Träger infrage, während Träger aus Kunststoff, die an sich wegen ihres geringeren Gewichtes zu bevorzugen   wären,    kaum eingesetzt werden   können.    Lediglich hochwertige glasfaserverstärkte Kunststoffe sind in der Lage, den bei der Vulkanisation auftretenden   Drücken    und Temperaturen   über    die erforderliche Zeitdauer stand  zuhalten.    Aus solchen glasfaserverstärkten Kunststoffen lassen sich zwar hohlzylindrische, leichte Träger herstellen, auf die die Elastomerschicht   aufvulkanisierbar    ist, jedoch tritt hier der Nachteil auf, dass die mögliche Dickenvariation der Träger sehr begrenzt ist.

   Es   können    deshalb nur relativ geringe Rapportlängenbereiche bei hohlzylindrischen Formen mit einem bestimmten Innendurchmesser   für    einen bestimmten festen   Kernwalzen-Aussen-    durchmesser abgedeckt werden. In der Praxis führt dies dazu, dass in Betrieben, die die Formen einsetzen, nachteilig eine sehr   grosse    Zahl von unterschiedlichen Kernwalzen bereitgehalten werden   muss.    Diese Kernwalzen sind teuer und   benötigen    viel Lagerraum.



  Aus der DE 196 12 927 A1 sind eine Druckmaschine und ein Bilderzeugungsverfahren   für    eine Druckmaschine bekannt,  wobei die Druckmaschine in einem Druckwerk einen nahtlosen Bildzylinder aufweist, der mittels eines direkten Bilderzeugungsverfahrens innerhalb des Druckwerks mit einem trockenbaren Polymer beschichtet wird. Nach dem Trocknen wird die Oberflächeneigenschaft des auf den Bildzylinder aufgetragenen Polymers mittels selektiver Laserstrahlung   vollständig    oder bereichsweise   umgewan-    delt, um ihre   Affinität      bezüglich    einer Druckfarbe zu ändern.

   Der Bildzylinder kann nur im Nass-oder Trocken  Offsetdruck    verwendet werden, weil die Polymerschicht sehr   dünn    (typisch 2-10   pm)    ist und deshalb eine Gravur unmöglich ist.   Für    den speziellen Anwendungsfall des wasserlosen Offsetdrucks sind als Polymere Silikone vorgesehen, wobei hier deren Eigenschaft,   dass    sie Druckfarben   abstossen,    wesentlich ist.



  In der eigenen älteren, nicht vorveröffentlichten DE Patentanmeldung 197 25 749.2 ist ein Verfahren zur Herstellung einer nahtlosen Druckform   für    den rotativen Hochdruck, insbesondere Flexodruck, beschrieben, wobei auf einem Träger mit einer zylindrischen   Mantelfläche    eine Elastomerschicht aufgebracht wird, die nach   Aushär-    tung gravierbar ist, wobei zur Bildung der Elastomerschicht ein kalthärtendes Silikonpolymer oder Silikonfluorpolymer verwendet wird.

   Aufgrund der Verwendung kalthärtender Werkstoffe   für    die Bildung der Elastomerschicht   benötigt    dieses Verfahren   für    seine Ausführung den   geringstmöglichen    technischen Aufwand, so dass die Herstellung von Formen nach diesem Verfahren relativ kostengünstig ist.

   Allerdings müssen bei der   Durchfüh-    rung des Verfahrens relativ lange Aushärtezeiten der Elastomerschicht in Kauf genommen werden, wobei die Aus  härtezeit    in der Praxis mehrere Stunden   beträgt.    Dieser hohe Zeitaufwand   für    die Aushärtung der Elastomerschicht führt dazu,   dass    nur eine begrenzte   Produktivität    mit dem Verfahren erreichbar ist oder dass sehr viel Lagerraum  vorgehalten werden muss, der zur Aufnahme der Formen dient, bei denen die Aushärtung der Elastomerschicht noch nicht erfolgt ist.



  Für die vorliegende Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, eine Form der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Elastomerschicht schnell, einfach,   kostengün-    stig und mit den   für    den konkreten Einsatzfall jeweils geforderten Eigenschaften herstellbar ist und bei der   für    den Träger unterschiedliche, auch leichte Materialien verwendbar sind.

   Weiter stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem die Herstellung einer Form   für    das rotative Bedrucken, Beschichten oder Prägen von   bahnförmigen    Materialien   möglich    ist, das bei seiner   Ausführung    keinen hohen Anlagenaufwand   benötigt    und das bei den   für    den Träger verwendbaren Materialien eine grössere Auswahl bietet. Dabei sollen mit dem Verfahren auch   hülsenförmige    Formen herstellbar sein, bei denen mit einer bestimmten Kernwalze ein grosser Rapportlängenbereich abgedeckt werden kann, d. h. bei denen die Dicke der Form in relativ   grossen    Bereichen variieren kann.



  Die Lösung des ersten Teils der gestellten Aufgabe gelingt erfindungsgemäss durch eine Form der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist,   dass    die Elastomerschicht aus einem   heisshärtenden    Einkomponentenoder Zweikomponenten-Silikonpolymer gebildet ist.



  Die Lösung des verfahrensbezogenen Teils der Aufgabe gelingt erfindungsgemäss durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, welches dadurch gekennzeichnet ist,   dass    als Werkstoff zur Bildung der Elastomerschicht ein   heiss-    härtendes Einkomponenten-oder Zweikomponenten-Silikonpolymer verwendet wird.  



     Unter"heisshärtend"soll hier und im folgenden verstan-    den werden, dass die bei der   Werkstoffhärtung    auftretenden und/oder anzuwendenden Temperaturen zwischen etwa   80'C    und   250'C    liegen.



  Es hat sich gezeigt, dass auch die genannten   heisshärten-    den Werkstoffe   für    die Erzeugung einer Elastomerschicht einer Form   für    das rotative Bedrucken, Beschichten oder   Prägen      bahnförmiger    Materialien geeignet sind, die alle gestellten Anforderungen   erfüllt.    Der wesentliche Vorteil der   erfindungsgemässen    Form und des   erfindungsgemä-    Ben Verfahrens liegt darin, dass eine sehr gute   Qualität    der Elastomerschicht bei sehr kurzen Fertigungszeiten erreicht wird.

   Trotz der Verwendung heisshärtender Werkstoffe entfallen weitgehend temperaturbedingte   Einschrän-    kungen bei der Auswahl der Materialien   für    den Träger, weil die   für    die   Heisshärtung    erforderliche Temperatur nur   für    jeweils relativ kurze Zeit angewendet werden muss. Deshalb   können      für    den   Träger    auch hier Materialien zur Verwendung kommen, die bisher   für    diesen Einsatzzweck als ausgeschlossen galten. Hier sind insbesondere Kunststoffe zu nennen, die wegen ihrer im Vergleich zu Metallen geringen Wärmebeständigkeit auf diesem Gebiet der Formenherstellung   früher    nicht eingesetzt wurden.

   Die Verwendung von Kunststoffen anstelle von Metallen   für    den Träger liefert erhebliche Gewichtsreduzierungen, was den Transport und die Handhabung der Formen wesentlich erleichtert. Weiterhin ist als Vorteil zu nennen,   dass    bei der Herstellung von hülsenförmigen Trägern und Formen die Träger mit sehr unterschiedlichen Wanddicken hergestellt werden können, so dass bei Vorgabe eines bestimmten Innendurchmessers des   Trägers    sehr viele unterschiedliche Rapportlängen abgedeckt werden   kön-    nen. Dadurch wird beim Benutzer der   hülsenförmigen    Formen die Zahl der vorzuhaltenden Kernwalzen reduziert.



  Gleichzeitig bleibt aber auch die   Möglichkeit    bestehen,  metallische Träger zu verwenden, da die Elastomerschicht aus den genannten heisshärtenden Werkstoffen sowohl auf einem Träger aus Kunststoff als auch auf einem Träger aus Metall nach ihrer Aushärtung mit   für    den betrieblichen Einsatz   völlig    ausreichender   Haltbarkeit    haftet.



  Bevorzugt sind die Formen nahtlose Formen ; alternativ kann die Elastomerschicht auch zunächst flach hergestellt und dann rundgebogen auf den Träger aufgebracht, z. B. aufgeklebt, sein.



  Wenn der Werkstoff zur Bildung der Elastomerschicht in Form eines Einkomponentenwerkstoffs eingesetzt wird, ist er relativ einfach handhabbar und seine Vorhaltung, Aufbereitung und Auftragung auf den Träger erfordert nur einen relativ geringen technischen Aufwand. Andererseits müssen bei Einkomponentenwerkstoffen in der Regel kurzere   Lagerfähigkeitszeiten    in Kauf genommen werden.



  Alternativ kann der Werkstoff auch in Form eines   Zweikom-    ponentenwerkstoffs eingesetzt werden. Hierdurch werden vorteilhaft   längere      Lagerfähigkeitszeiten      ermöglicht,    was eine   höhere      Produktivität    erlaubt und geringere Herstellungskosten   für    die Form   ermöglicht.    Andererseits erfordert der Einsatz von Zweikomponentenwerkstoffen einen etwas   höheren    technischen Aufwand   für    ihre Aufbereitung und Aufbringung, was sich aber bei der Fertigung von grossen Stückzahlen von Formen schnell amortisiert.



  Bevorzugt ist vorgesehen,   dass    der Werkstoff zur Bildung der Elastomerschicht in einem flüssigen oder pastösen Zustand auf den Träger aufgebracht wird. Durch diesen Zustand des Werkstoffs während seines Aufbringens auf den Träger wird eine einfache Handhabung erreicht, was einer hohen   Produktivität    des Verfahrens und damit dessen Wirtschaftlichkeit zugute kommt.  



  Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass bei einkomponentigem Werkstoff dieser in einer Einkomponenten-Dosieranlage verarbeitet wird und dass bei zweikomponentigem Werkstoff dessen Komponenten in einer Mehrkomponenten Dosier-und-Mischanlage verarbeitet und aufbereitet werden. Die Verwendung einer derartigen Anlage macht die Ausführung des   erfindungsgemässen    Verfahrens technisch vergleichsweise einfach und   zuverlässig    und bietet einen   kostengünstigen    und gefahrenarmen Betrieb und damit eine entsprechend   kostengünstige    Ausführung des Verfahrens.



  Für den Mischvorgang kann wahlweise ein dynamisches, angetriebenes Mischelement oder ein statischer Mischer Verwendung finden.



  Weiter sieht das Verfahren vor, dass der Werkstoff zur Bildung der Elastomerschicht im   Rotationsgiessverfahren    auf die Mantelfläche des Trägers aufgebracht wird. Das   Rotationsgiessverfahren    für das Aufbringen der Elastomerschicht auf den Träger ist deshalb besonders vorteilhaft, weil es keinerlei   Giessformen    erfordert und so mit einfachen Mitteln die Herstellung einer nahtlosen Form   ermöglicht.      Rotationsgiessanlagen    sind an sich dem Fachmann bekannt, z. B. aus der Beschichtungstechnik.



  Um beim   Aufgiessen    des die Elastomerschicht   bildenden    Werkstoffs auf die Mantelfläche des Trägers eine   mög-    lichst   gleichmässige    und reproduzierbare Schichtdicke zu erzielen, ist bevorzugt vorgesehen,   dass    das   Aufgiessen    in Form eines eine Schraubenlinie beschreibenden   raupenför-    migen Werkstoffstranges erfolgt. Die Schraubenlinienform lässt sich in einfacher Weise dadurch erreichen, dass der Träger um seine   Längsmittelachse    gedreht wird und dass der Träger und die den Materialstrang ausgebende Vorrichtung oder Anlage in   Längsrichtung    des Trägers relativ zueinander verschoben werden.

   Für die Verfahrensausführung   genügen    hier einfache Vorrichtungen und Antriebsmittel,  die kostengünstig herstellbar und betreibbar sind. Aufgrund des weiter oben angegebenen bevorzugten flüssigen oder pastösen Zustandes des Werkstoffstranges und der Drehung des   Trägers    verlaufen die benachbarten   Gänge    des Stranges ineinander und bilden so eine Schicht mit relativ   gleichmässiger    Schichtdicke.



  Alternativ zum Rotationsgiessverfahren kann der Werkstoff zur Bildung der Elastomerschicht auch im   Formgiessverfah-    ren auf die Mantelfläche des   Trägers    aufgebracht werden.



  Das Formgiessverfahren erfordert zwar die Anfertigung und den Einsatz einer   Giessform,    jedoch bietet das   Formgiess-    verfahren zum Ausgleich den Vorteil, dass die Oberfläche der Elastomerschicht nach dem Giessvergang schon eine grössere Exaktheit hinsichtlich der zylindrischen   Aussen-    umfangsform aufweist als beim Rotationsgiessverfahren.



  Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass dem Werkstoff zur Bildung der Elastomerschicht während seines Aufbringens und/oder nach seinem Aufbringen auf die   Mantelfläche    des   Trägers      Wärme      zugeführt    wird und dass durch die   Wärmezu-    fuhr eine Vernetzung des Werkstoffs gestartet wird. Auf diese Weise wird sichergestellt,   dass    der Werkstoff auf dem   Träger    zunächst eine relativ gleichmässige Schicht bildet und dann erst die Aushärtung einsetzt ; dadurch werden Grenzflächen innerhalb der Elastomerschicht sicher vermieden.

   Gleichzeitig wird aber eine schnelle Aus  härtung    des Werkstoffs zu der Elastomerschicht sichergestellt, was eine hohe   Produktivität    des Verfahrens und damit eine hohe Wirtschaftlichkeit   ermöglicht.   



  Bevorzugt wird die   Wärme    dem Werkstoff mittels Wärmestrahlung berührungslos   zugeführt.    Beschädigungen der aufgebrachten Werkstoffschicht werden so vermieden.



  Ausserdem   können    auf diese Weise einfache Vorrichtungen zur   Zuführung    der   Wärme    verwendet werden, beispielsweise  elektrisch betriebene   Wärmestrahler.    Die Wärmequelle   für    die Zufuhr der   Wärme    zum Werkstoff kann   wahlweise    Teil der   Einrichtung    zum Auftragen des Werkstoffs auf den Träger sein oder auch eine separate Einrichtung sein, in die der   vollständig    mit dem Werkstoff beschichtete Träger nach   Abschluss    der Beschichtung überführt wird.



  Wenn Träger verwendet werden, die besonders   wärmeempfind-    lich sind, wird vorgeschlagen, dass während der   Wärmezu-    fuhr zum Werkstoff zur Bildung der Elastomerschicht der Träger gekühlt wird. Bei   Trägern,    die innen hohl sind, ist die Kühlung ohne weiteres durch Hindurchführung eines Kühlmediums, z. B.   Kühlluft    oder   Kühlwasser,      möglich    ; bei an sich massiven Trägern   können    zum Zweck der   Küh-    lung beispielsweise speziell dafür angelegte   Kühlmittel-      kanäle    vorgesehen werden, um die gewünschte Kühlung zu ermöglichen.



  Zur Erzielung optimaler Druck-,   Übertragungs-oder    Präge  qualitäten    und Standzeiten der Formen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Elastomerschicht mit einer Dicke zwischen etwa 1 und 5 mm zu erzeugen. Damit ist die Elastomerschicht vorteilhaft dünn, was einen sparsamen Werkstoffverbrauch   gewährleistet    und mit zu niedrigen Herstellungskosten   für    die Formen   beiträgt.   



  Ausserdem sorgt die relativ geringe Dicke der Elastomerschicht   für    eine Minimierung des   Walkens    der Elastomerschicht während des Betriebeinsatzes, was wesentlich dazu   beiträgt,    dass lange Standzeiten der Formen erreicht werden.



  Ebenso ist   für    eine gute Druck-,   Übertragungs-oder      Prägequalität    eine exakte Geometrie, insbesondere ein exakter Durchmesser und ein genauer Rundlauf der Formen wesentlich. Um diese Genauigkeit zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass die Elastomerschicht nach ihrer   Aushär-     tung zur Bearbeitung auf eine zylindrische Umfangsform geschliffen wird.



  Um die pro Form eingesetzte Menge der relativ teuren Elastomerschicht-Werkstoffe reduzieren zu   können    und um die Eigenschaften, insbesondere die   Härte    und   Elastizität,    der Elastomerschicht beeinflussen zu können, ist vorgesehen,   dass    dem Werkstoff zur Bildung der Elastomerschicht vor dem Aufbringen auf den   Träger    mindestens ein   Füll-    stoff beigegeben wird.

   Durch Variation des   Mengenverhält-    nisses zwischen dem Werkstoff an sich einerseits und dem   Füllstoff    oder den   Füllstoffen    andererseits   können    die mechanischen und auch chemischen Eigenschaften der Elastomerschicht in weiten Bereichen in gewünschter Weise beeinflusst werden.



  Als   Füllstoff    wird bevorzugt mindestens ein Mineralstoff verwendet, da Mineralstoffe einerseits relativ kostengünstig sind und andererseits entweder durch Reaktion mit dem Werkstoff Silikonpolymer oder dessen Komponenten die Eigenschaften der fertigen Elastomerschicht positiv beeinflussen oder sich gegenüber dem Werkstoff Silikonpolymer chemisch inert verhalten. Aufgrund ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften geeignete Mineralstoffe   für    die Verwendung im   erfindungsgemässen    Verfahren sind z. B. Quarzmehl,   Kieselsäure,    Kalziumcarbonat, Talkum, Glimmer oder   Aluminiumhydroxid.   



  Wenn eine Form mit besonders geringem Gewicht hergestellt werden soll, die einfach handhabbar und insbesondere kostengünstig transportierbar ist, wird bevorzugt als   Träger    eine   Hülse    aus Kunststoff verwendet. Die Verwendung von Hülsen als   Träger      für    Druckformen ist an sich bereits bekannt, aber bisher in der Praxis nur auf dem Gebiet von Tiefdruck-und Offsetdruckformen oder von Klischeehülsen mit gebogenen und aufgeklebten Klischee  platten. An ihrem Innenumfang   können    die Hülsen wahlweise zylindrisch oder leicht konisch sein, wie ebenfalls an sich bekannt   ;    der Aussenumfang der fertigen Form muss in jedem Fall zylindrisch sein.



  Sofern als   Träger    eine Kunststoffhülse verwendet wird, wird diese bevorzugt ein-oder mehrlagig aus elastomeren und/oder duroplastischen Materialien in Form von Schäumen und/oder   Vergussmassen    hergestellt. Dabei   können    diese Materialien, sofern die Form nicht als Prägeform bei der   Prägung    von   heissen    Materialien, wie Thermoplastfolien, eingesetzt werden soll, durchaus temperaturempfindlich sein, da eine Vulkanisation   für    die Aufbringung der   äusseren    Elastomerschicht als druckende oder übertragende oder   prägende    Oberfläche nicht erforderlich ist ;

   der Träger muss lediglich der allerdings relativ kurzzeitigen   Wärmeanwendung      für    die   Heisshärtung    der Elastomerschicht standhalten.



  Insbesondere Materialien in Form von Schäumen besitzen ein geringes   Raumgewicht    und erlauben deshalb die Herstellung von Hülsen mit relativ grossen Wandungsdicken, ohne   dass    deren Gewicht unzuträglich hoch wird. Auf diese Weise kann bei gleichbleibendem Innendurchmesser der   Hülse    der   Aussenumfang    der Formen in einem   grossen    Bereich variieren, wodurch entsprechend   grosse      Rapportlängenberei-    che abgedeckt werden   können.    Der Verwender der Formen muss dann nur noch relativ geringe Zahlen von Kernwalzen,

   auf die die hülsenförmigen Formen   für    den   Druck-oder      Übertragungs-oder      Prägebetrieb    aufgezogen werden, vorhalten.



  Wenn Benutzer, die schon Metallhülsen besitzen und weiterhin benutzen wollen, bedient werden sollen, dann wird als   Träger    eine hohlzylindrische   Hülse    aus Metall verwendet, wobei das Metall bevorzugt Nickel ist. Metallhülsen  sind vorteilhaft mehrfach verwendbar, indem sie wiederholt aufgearbeitet, d. h. neu beschichtet werden.



  Weiterhin ist auch eine Mischbauweise des   Trägers    aus Kunststoff und Metall   möglich.   



  Falls ein geringes Gewicht der Formen keine Rolle spielt oder falls der Anwender der Formen   für    die Verwendung von Hülsenformen technisch nicht ausgerüstet ist, kann als Träger auch ein Metallzylinder verwendet werden, z. B. aus Aluminium oder Stahl.



  Das Gravieren der ausgehärteten Elastomerschicht erfolgt vorzugsweise mittels Lasergravur, weil dieses Gravurverfahren besonders schnell und kostengünstig ausführbar ist und weil es unter Kontrolle von zuvor digital gespeicherten Daten ausführbar ist. Versuche haben gezeigt, dass die Oberfläche der Elastomerschicht einer erfindungsgemässen Form mittels Laserstrahlen gravierbar ist. Damit   erfüllen    die nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Formen auch besonders gut die Forderung nach einfacher und schneller Gravierbarkeit. Durch geeignete Auswahl von Vernetzungsgrad der Elastomerschicht und Art und Menge der gegebenenfalls eingesetzten   Füllstoffe      lässt    sich die Lasergravierbarkeit der Elastomerschicht in der gewünschten Weise einstellen und optimieren. 

   Im Idealfall erfolgt beim Auftreffen eines fokussierten Laserstrahls auf die Elastomerschicht eine unmittelbare punktuelle Verdampfung und/oder Veraschung ohne nennenswertes Schmelzen der benachbarten Bereiche.



  Zusammenfassend ist festzustellen, dass das erfindungsge  mässe    Verfahren mit seinen Ausg wobei das Verfahren mit geringem technischen Aufwand sowie schnell und kostengünstig ausführbar ist und hinsichtlich der Materialauswahl   für    den   Träger    und dessen geometrischer Gestaltung eine grosse   Freiheit    bietet.



  Im folgenden wird ein Beispiel   für    eine Werkstoff-Zusammensetzung angegeben, die zur Bildung einer Elastomerschicht geeignet ist. Die folgenden Prozentangaben sind immer Gewichtsprozente.



  Beispiel : Zweikomponenten-Silikonpolymer-Werkstoff Komponente A :
Vinylgruppenhaltige Polysiloxane 40-90 %
Amorphe Kieselsäure 0,2-10%    Füllstoff 0-70 %       Platinkatalysator    0,01-3 %
Mehrfunktionelle Vinylverbindung 0,2-4 %    Ethin-Verzögerer 0-5 %   
Zeolith 0,5-10 % Komponente B :
Mehrfunktionelle Silanverbindungen 2-20 % Sowohl die Komponente A als auch die Komponente B dieses Werkstoffs gemäss dem vorstehenden Beispiel sind getrennt voneinander über viele Monate   lagerfähig.    Werden die Komponente A und die Komponente B zur Bildung des Werkstoffs, aus dem die Elastomerschicht erzeugt werden soll,   gemischt,    so tritt zunächst noch keine oder praktisch keine Reaktion der Komponenten miteinander auf, d. h. es tritt noch keine Aushärtung oder Vernetzung auf.



  Erst durch eine Erwärmung auf   über    etwa   80 C    wird, sofern kein oder nur sehr wenig   Ethin-Verzögerer    einge  setzt wird, die Vernetzung gestartet, so   dass    auch erst dann die   Aushärtung    des Werkstoffs beginnt. Durch eine   Erhöhung    des Anteils des   Ethin-Verzögerers    wird die Vernetzungs-Starttemperatur angehoben.



  Nach der im Beispiel dargelegten Rezeptur kann durch Vermischung der Komponente A und der Komponente B auch ein Einkomponenten-Silikonpolymer-Werkstoff hergestellt werden, der allerdings nur relativ kurze Zeit, d. h. einige Wochen, lagerfähig ist. Auch bei   Ausführung    als Einkomponenten-Werkstoff tritt, sofern kein oder nur sehr we  nig Ethin-Verzögerer    eingesetzt wird, erst nach einer   Erwärmung    auf   über    etwa   80 C    eine Vernetzung und damit   Aushärtung    des Werkstoffs auf. Ein höherer   Ethin-Verzö-    gerer-Anteil   erhöht    auch hier die Vernetzungs-Starttemperatur.



  Die übliche Temperatur zur Vernetzung und Aushärtung der Silikonpolymer-Werkstoffe   gemäss    Beispiel liegt bei etwa   180 C    ; eine Aushärtung ist aber   möglich    in einem Temperaturbereich, der sich von etwa   80'C    bis maximal etwa   250'C    erstreckt. Die Zeitdauer, über die diese Temperatur innerhalb der Werkstoffe vorliegen   muss,    ist relativ kurz ; in der Praxis   beträgt    diese Zeitdauer selbst bei grossen Formen nicht mehr als etwa 30 Minuten. Wenn eine schnellere Aushärtung gewünscht wird, ist dies durch Er  höhung    der Temperatur erreichbar ; umgekehrt muss bei geringeren Temperaturen eine längere Aushärtezeit kalkuliert werden.



  Abschliessend wird im folgenden anhand einer Zeichnung eine Anlage beschrieben, mit der Formen gemäss der vorliegenden Erfindung herstellbar sind. Die Figuren der Zeichnung zeigen :   Figur 1 eine Anlage zur Herstellung von Formen in einer vereinfachten Frontalansicht und Figur 2 die Anlage aus Figur 1 im Querschnitt entlang der Linie II-II in Figur   1.   



  Gemäss Figur 1 besteht die Anlage 1 aus einem Maschinenbett 10, auf dem,   ähnlich    wie an einer Drehmaschine, am linken Ende ein Spindelstock 11 und am rechten Ende ein Reitstock 13 angeordnet sind. Der Spindelstock 11 ist auf dem Maschinenbett 10 fest angeordnet ; nach rechts ragt aus dem Spindelstock 11 eine drehantreibbare Spindel 12 vor. Der Reitstock 13 am entgegengesetzten Stirnende des Maschinenbetts 10 ist in einer Gleitführung   13'    in   Längsrichtung    des Maschinenbetts 10 verschiebbar und in gewünschten Stellungen festlegbar. Am Reitstock 13 ist in Flucht mit der Spindel 12 eine   Mitläuferspitze    14 drehbar gelagert.



  Zwischen der Spindel 12 und der   Mitläuferspitze    14 ist eine Kernwalze 30 mittels ihrer Achsstummel 31,32 eingespannt, so   dass    sich bei Drehung der Spindel 12 die Kernwalze 30 ebenfalls im Sinne des Drehpfeiles 39 um ihre   Längsmittelachse    dreht.



  Auf der Kernwalze 30 ist eine   Hülse    33 angeordnet, die beispielsweise mittels eines Druckmediums auf die Kernwalze 30 aufgezogen ist und auf gleiche Weise von dieser abgezogen werden kann.



  Weiterhin   umfasst    die Anlage   1    eine Auftrageinrichtung 2, die an einem Tragrahmen 25 gehaltert ist. Der Tragrahmen 25 ist an seinem unteren Ende auf einem Längssupport 26 befestigt, der entlang einer hier verdeckten   Gleitfüh-    rung   26'parallel    zur Gleitführung   13'in Längsrichtung    des Maschinenbetts 10 verfahrbar ist. Am oberen Ende des   Tragrahmens 25 ist als Teil der Auftrageinrichtung ein Mischkopf 22 gehaltert, der ein dynamisches Mischelement mit einem elektromotorischen Antrieb 23 aufweist.

   Zu dem Mischkopf 22 führen mehrere Leitungen 21, im vorliegenden Beispiel zwei   Zuführleitungen    und zwei Rezirkulationsleitungen, durch die die Komponenten eines Zweikomponenten-Elastomerwerkstoffs aus Vorratsbehältern   über    zumindest teilweise elastisch-flexible Leitungsbereiche zum Mischkopf 22 transportiert und bei Bedarf, insbesondere bei Unterbrechungen des Austrags, zurückgeleitet werden. Im Mischkopf 22 erfolgt eine Aufbereitung und Mischung des Elastomerwerkstoffs, der dann   anschliessend    in Form eines   Materialstranges      34'durch    eine unter dem Mischkopf 22 angeordnete   Düse    24 auf den   Aussenumfang    der   Hülse    33 aufgetragen wird.

   Das Auftragen erfolgt in Form einer Schraubenlinie, wobei die Kernwalze 30 mit der   Hülse    33 in Richtung des Drehpfeiles 39 rotiert und die Auftrageinrichtung 2 mittels des Längssupports 26 in Richtung des Bewegungspfeiles 29 verfahren wird. Die Drehgeschwindigkeit der Kernwalze 30 mit der   Hülse    33, die Vorschubgeschwindigkeit des   Längssupports    26 und der Materialdurchsatz durch die   Düse    24 sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass sich die einzelnen Windungen des Materialstranges   34'unmittelbar    aneinander anlegen, bevor eine Aushärtung oder Vernetzung auftritt, so dass eine   gleichmässige,    vollflächige Beschichtung 34 der   Hül-    se 33 erzielt wird.

   In der Figur 1 ist der rechte Teil der   Hülse    33 bereits mit der Beschichtung 34 versehen ; dieser Beschichtungsvorgang, wie zuvor beschrieben, setzt sich fort, bis der linke Endbereich der   Hülse    33 erreicht ist.



     Schliesslich      umfasst    die Anlage 1 noch einen mit dem Tragrahmen 25 verbundenen Wärmestrahler 27, der unterhalb des bereits beschichteten Teils der   Hülse    33 angeordnet ist und der sich zusammen mit dem Längssupport 26 in   Richtung des Bewegungspfeils 29 bewegt. Der   Wärmestrah-    ler 27 gibt seine Wärmestrahlung auf die   Oberfläche    der Beschichtung 34 ab, wodurch diese erwärmt wird. Sobald die Beschichtung 34 eine vorgegebene Temperatur, beispielsweise   100 C,    erreicht oder   überschreitet,    wird in dieser Beschichtung 34 die Aushärtung oder Vernetzung gestartet.

   Wie Figur 1 deutlich zeigt, läuft der Wärmestrahler 27 der Düse 24 in Axialrichtung der   Hülse    33 gesehen nach, so dass   für    die Beschichtung 34 zunächst noch ausreichend Zeit bleibt, nach dem Austritt aus der Düse 24 auf der   Hülse    33 eine   gleichmässige    Schicht zu bilden, bevor die Erwärmung einsetzt.



  Die Figur 2 zeigt in ihrem unteren Teil im Querschnitt das Maschinenbett 10. Auf dem vorderen, d. h. in der Zeichnung rechten Teil seiner Oberseite   trägt    das Maschinenbett 10 die Gleitführung   13'für    den Reitstock 13, der im Hintergrund erkennbar ist. Hinten am Maschinenbett 10, d. h. in der Zeichnung links, ist die Gleitführung   26'für    den Längssupport 26 angebracht, wobei die Gleitführung   26'hier    aus insgesamt drei   Führungs-    schienen gebildet ist. Auf der Oberseite des   Längssup-    ports 26 ist der Tragrahmen 25 befestigt, der sich galgenartig nach oben und dann nach vorne, d. h. in der Zeichnung nach rechts, erstreckt. Am freien oberen Ende des Tragrahmens 25 ist die Auftrageinrichtung 2 befestigt.

   Die Verbindung zwischen der Auftrageinrichtung 2 und dem Tragrahmen 25 erfolgt dabei am Mischkopf 22. In den Mischkopf 22   münden    die   Zuführleitungen    21, von denen hier nur zwei sichtbar sind. Oberhalb des Mischkopfes 22 ist der dessen Antrieb 23 bildende Elektromotor   sichtbar.   



  Nach unten ragt aus dem Mischkopf 22 die   Düse    24 vor, aus der nach unten der Materialstrang   34'zur    Erzeugung der Elastomerschicht 34 austritt. Die   Düse    24 befindet  sich dabei in einem geringen Abstand von der   äusseren    Umfangsfläche der   Hülse    33, die auf der Kernwalze 30 angeordnet ist. Wie die Figur 2 verdeutlicht, besteht die Kernwalze 30 aus Metall, vorzugsweise Stahl, während die Hülse 33 aus Kunststoff besteht und damit nur ein geringes Gewicht aufweist. Durch den Drehpfeil 39 ist die Drehrichtung der Kernwalze 30 mit der   Hülse    33 während der Aufbringung der Elastomerschicht 34 angegeben.



  Unterhalb der Kernwalze 30 mit der   Hülse    33 und der Elastomerschicht 34 ist der Wärmestrahler 27 erkennbar, der   über    einen nicht eigens bezifferten Ausleger mit dem Tragrahmen 25 verbunden ist.



  Nach Fertigstellung der Beschichtung 34 kann die   Hülse    33 zusammen mit der   zugehörigen    Kernwalze 30 oder auch getrennt von dieser unmittelbar einer weiteren Bearbeitung, insbesondere Schleifen und Gravieren der Elastomerschicht 34,   zugeführt    werden.   

Claims

Patentansprüche : 1. Form für das rotative Bedrucken, Beschichten oder Prägen von bahnförmigen Materialien, wobei auf einen Träger (33) mit einer zylindrischen Mantelfläche ei ne Elastomerschicht (34) aufgebracht ist, die nach Aushärtung an ihrem Aussenumfang zu einer zylindri schen Form bearbeitet und graviert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerschicht (34) aus einem heisshärten- den Einkomponenten-oder Zweikomponenten-Silikon polymer gebildet ist.

2. Verfahren zur Herstellung einer Form für das rotati ve Bedrucken, Beschichten oder Prägen von bahnförmi- gen Materialien, wobei auf einen Träger (33) mit ei ner zylindrischen Mantelfläche eine Elastomerschicht (34) aufgebracht wird, die nach Aushärtung an ihrem Aussenumfang zu einer zylindrischen Form bearbeitet und graviert wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als Werkstoff zur Bildung der Elastomerschicht (34) ein heisshärtendes Einkomponenten-oder Zweikom ponenten-Silikonpolymer verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff zur Bildung der Elastomerschicht (34) in einem flüssigen oder pastösen Zustand auf den Träger (33) aufgebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, dass bei einkomponentigem Werkstoff dieser in einer Einkomponenten-Dosieranlage verarbeitet wird und dass bei zweikomponentigem Werkstoff dessen Komponenten in einer Mehrkomponenten-Dosier-und -Mischanlage (2) verarbeitet und aufbereitet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, dass der Werkstoff zur Bildung der Elasto merschicht (34) im Rotationsgiessverfahren auf die Mantelfläche des Trägers (33) aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufgiessen in Form eines eine Schraubenlinie beschreibenden raupenförmigen Werkstoffstranges (34) erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, dass der Werkstoff zur Bildung der Elasto merschicht (34) im Formgiessverfahren auf die Mantel fläche des Trägers (33) aufgebracht wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Werkstoff zur Bildung der Elastomerschicht (34) während seines Aufbringens und/oder nach seinem Aufbringen auf die Mantelfläche des Trägers (33) Wärme zugeführt wird und dass durch die Wärmezufuhr eine Vernetzung des Werkstoffs ge startet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme dem Werkstoff mittels Wärmestrahlung berührungslos zugeführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn zeichnet, dass während der Wärmezufuhr zum Werkstoff zur Bildung der Elastomerschicht (34) der Träger (33) gekühlt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerschicht (34) mit einer Dicke zwischen etwa 1 und 5 mm erzeugt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerschicht (34) nach ihrer Aushärtung zur Bearbeitung auf eine zylindri sche Aussenumfangsform geschliffen wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dem Werkstoff zur Bildung der Elastomerschicht (34) vor dem Aufbringen auf den Trä ger (33) mindestens ein Füllstoff beigegeben wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllstoff mindestens ein Mineralstoff verwen det wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Träger (33) eine Hülse aus Kunststoff verwendet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse ein-oder mehrlagig aus elastomeren und/oder duroplastischen Materialien in Form von Schäumen und/oder Vergussmassen hergestellt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Träger (33) eine Hülse aus Metall, vorzugsweise Nickel, verwendet wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Träger (33) ein Metallzylin der verwendet wird, der vorzugsweise aus Aluminium oder Stahl besteht.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gravieren der ausgehärteten Elastomerschicht (34) mittels Lasergravur erfolgt.