JP2010143766A - 印刷機械用ローラ、このローラを備えた印刷機械およびこのローラを製造するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来のプラスチック製の構造に比して重量をさらに低減でき、および／または強度特性を向上でき、および／または製造方法を柔軟にかつ低コストで実現できる印刷機械用ローラを提供する。
【解決手段】 本ローラの壁部（１０、１００、１１０、１２０）の少なくとも一部分が、繊維強化プラスチックから成り、このプラスチックが、少なくとも１つの繊維網（１４）の中に配置された繊維によって強化されている。本発明に係るローラ（１）を製造するために、以下の方法工程、すなわち、
ａ） 編み芯（１６、１６’、１６”、１６’’’）を準備するステップ、
ｂ） 繊維網（１４）の編み糸（１４２、１４６）と固定糸（１４４）とを編み芯（１６、１６’、１６”、１６’’’）の周囲に編み巻くステップ、および、
ｃ） 繊維網（１４）にプラスチックを含浸させる工程を備えた方法が行われる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、請求項１に記載の印刷機械用ローラ、請求項１９に記載の、前記ローラを備えた印刷機械、および、請求項２０に記載の、前記ローラを製造するための方法に関する。

印刷機械、特に輪転印刷機械では、通例、多様なローラが配置されており、これらのローラは、とりわけ印刷基材を搬送し、印刷インクを収容および／または印刷インクを印刷基材へ供給する。このようなローラは、大抵、金属製であり、従って、特に軸方向の幅が大きい場合にたわみおよび局所的な温度上昇を生じがちであり、また、一般的に重量が大きい。この種のローラは、通例、曲げおよび押圧による負荷にさらされている。

ローラを製作する際、既に個別的には他の材料も使用されている。このような代替材料を用いることで、ローラの重量を低減することができ、また、材料の選択に応じて、寸法変化に対するローラの強度特性および温度安定性も改善できる。

これに関するヒントが、特許文献１に示されており、この文献では、繊維強化プラスチック製のローラ基体を備えた印刷機シリンダが開示されている。このプラスチックは、特にエポキシ樹脂またはポリウレタンである。

また、特許文献２は、プラスチック製スリーブ、例えば炭素繊維強化プラスチック製スリーブの形式のローラを開示している。

独国特許出願公開第１０２００７００６２０７号明細書 欧州特許出願公開第１７５４６０１号明細書 独国特許出願公開第１０２００４０３７１２１号明細書 独国特許出願公開第１０２００４０１７３１１号明細書

本発明の課題は、従来のプラスチック製の構造に比して重量をさらに低減でき、および／または強度特性を向上でき、および／または製造方法を柔軟にかつ低コストで実現できる上記種類のローラを提供することである。

さらに、本発明の課題は、ローラの製造に関して、印刷機械において異なった機能を有する各ローラの様々な要件を満たすことができる簡単な製造方法を提示することである。

上記課題は、請求項１に記載の印刷機械用ローラ、請求項１９に記載の印刷機械、および、特に、請求項２０に記載のローラ製造方法によって解決される。

有利な実施形態が、各従属請求項に記載されている。

本発明に係るローラは、請求項１に記載の特徴に従って、少なくとも部分的にプラスチックから成り、その繊維は、繊維網の少なくとも１つの層の形で配置されている。

公知の印刷機械用ローラに対する本発明に係るローラの利点は、重量がさらに軽減されていて、しかも、曲げおよび押圧による負荷に関してローラの強度特性が向上していることにある。このような改善は、繊維強化プラスチックの繊維網の中に繊維を配置することで実現される。

特に有利であるのは、繊維網が、この種の繊維網で用いられる編み糸から成る単方向または二軸または三軸の網状組織である場合である。三軸網状組織の有利な実施形態では、ローラの軸方向に固定糸が整向されており、編み糸の間に編み入れられている。これによって、繊維は、所望通りに当該の負荷方向に整向されている。

固定糸は、このように周囲が編み巻かれることによって、ローラの軸方向に固定されて、確実に互いに間隔を置いて配置される。

様々な可能な繊維網の幾何学的形状の中で、まず、三軸の繊維網が特に有利である。なぜなら、例えば、軸方向の固定糸が、ローラ長手軸を中心にして対称的に周囲に編み巻かれた編み糸によって保持されることで、たわみに対する剛性を生み出すことに役立つからである。

これらの負荷に関連して、特に有利な実施形態では、編み糸と固定糸との間の編み角が、４５°から９０°、特に６０°から７０°であることが想定されている。編み角は、一般的に編み糸とローラの軸方向に走る軸線との間に広がった角度である。固定糸は、上述の有利な実施形態では軸方向に位置する。また、別の有利な実施形態では、固定糸を、ローラの軸方向に対して一定の固定糸角度に位置させて、編み角の基準軸としては用いないことも考えられる。

また別の有利な実施形態では、ローラの壁部が繊維網の複数の層から成り、これらの層は半径方向に重なり合っている。

複数層の構造は、最適の強度特性が得られて有利である。

特に、また有利であることが明らかになっているのは、繊維網の層がずらされて重なり合っている場合である。このようにすることで、互いに重なり合っている層の、編み糸よりも太い固定糸が、互いに並んで配置されており、これにより、壁部の形状、従ってまたローラの形状が、非常に円筒形に近くなる。

本発明に係るローラの有利な１つの実施形態では、繊維網が、炭素繊維および／またはガラス繊維で形成されている。

様々な種類の単繊維の組み合わせ、特に炭素繊維製の固定糸とガラス繊維製の編み糸との組み合わせが、ローラの強度特性を最適化するために利用できる。

さらに、有利な実施形態における繊維は、アラミド繊維、天然繊維およびその他の編むことが可能な繊維から成る。

編組機（Flechtmaschine）を用いて繊維網を編む際、ローラの基本形状として、周囲に繊維網を編み巻くための編み芯を準備しなければならない。編み芯は、編み作業に適した幾何学的形状を有していることが方法上好都合である。この基準は、編み芯が少なくとも近似的に円筒形であることによって満たされる。編み作業に適した幾何学的形状が実現されているのは、繊維網を編み芯に密接して配置できる場合である。製作されるローラに応じて、編み芯の形状は、最終的に得られる円筒形状、すなわち厳密な円筒形状に極めて近い形状で提供することもできる。

これとは異なり、別の有利な実施形態では、編み芯が、断面の一方の側を半径方向に後退させて直線状に構成され、また、特にローラの軸方向のエッジが丸みを持つように構成されている。編み作業に適した幾何学的形状でありながら、このようにローラ断面の、半径方向に後退した部分を有利に扁平化して構成することも可能であり、また、このような構成にすることで、製作されるローラの機能のために設ける必要のある他の構成要素を、壁部に設置することが可能となる。

有利な１つの実施形態では、壁部の繊維網が、編み芯の周囲全体に継ぎ目なしに編み巻かれており、継ぎ目が切断箇所となって繊維網を中断することがない。

通例、編み芯の周囲に繊維網を継ぎ目なしに編み巻く代わりに、繊維網マットを設けることも可能である。繊維網マットは、例えば芯の周囲に、特に重ねて巻き付けられ、その後含浸が施される。

また、本来周囲全体に編まれた、最初継ぎ目のない繊維網を、後に続く作業工程のために、例えば一方の側において軸方向に切り開かなければならないことも考えられる。このような場合、繊維網をこの位置で切断することになるであろう。しかし、一般的に、ローラの最適な強度特性を実現するために、このような切断を回避することが賢明である。この有利な実施形態では、この切断を回避することが実現されている。

本発明のローラの有利な１つの実施形態では、ローラ内部に配置された編み芯が、プラスチック発泡体から成る。

プラスチック発泡体から成る編み芯は、特に製造上特に好都合であり、十分な精度の許容差を実現でき、繊維網の半径方向の力に対して十分な安定性を有する。

別の有利な実施形態では、編み芯が、ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から成る中空のプラスチック成形部材である。

中空プラスチック成形部材としてのこのような編み芯は、一般に商取引で用いられる清涼飲料用の通常のＰＥＴプラスチックボトルに類似しており、繊維網の半径方向の圧力に対して同様に十分な安定性を有している。

別の有利な実施形態では、ローラが、ローラのプラスチックに埋め込まれている付加部材を有する。

これによって次のようなローラ構造が意図されている。すなわち、例えば周囲全体が閉じられた繊維網と付加部材とが一緒に１つの方法工程でプラスチックの含浸を施されるか、あるいはプラスチックの中へ埋め込まれるようなローラ構造である。この場合、さしあたり、付加部材がどのような材料から成るかは重要ではない。また、このような付加部材が、繊維網の内部に配置されるか、あるいは繊維網外部の壁部に配置されるかという点も、さしあたり特定されていない。

繊維網と一緒に含浸を施される付加部材は、一方では、特に確実に壁部に結合されているか、あるいは壁部の一部分ともなり、また一方で、このように方法工程を１つにまとめることは、特に経済的にも有利である。

有利な１つの実施形態では、ローラの付加部材は、プラスチックを用いて壁部に結合されている。

この種の実施態様は、繊維が埋め込まれているプラスチックが接着性を有することによって実現可能である。これにより、１つまたは複数の付加部材を壁部の外側または内側に固着することができる。この固着は、繊維網へのプラスチックの含浸前、含浸中または含浸後に行うことができる。従って、状況によって、必ずしも１つの方法工程で作製を実施する必要はない。

有利な１つの実施形態では、ローラは、特にポリウレタン製のプラスチック成形部材である少なくとも１つの付加部材を有する。

この種のプラスチック成形部材は、例えば、反応射出成形法（ＲＩＭ法）で作製される。特に適していることが明らかになっているのは、ＩＳＯ８６８に準拠して実現できるＤ８１のショア硬さを有している、樹脂と硬化剤との混合物、特にＢｉｒｅｓｉｎ(R)混合物（(R)＝Ｓｉｋａ ＧｍｂＨの登録文字商標ＤＥ７３１６０６）から成る付加部材である。

本発明に係るローラの有利な１つの実施態様では、繊維が埋め込まれているプラスチックが、エポキシ樹脂から成る。

一般的に、様々なマトリクスシステムが用いられてきたが、技術的な観点から、エポキシ樹脂システムが好まれる。なぜならエポキシ樹脂は、繊維網との組み合わせにおける強度特性値に関する要件を満たし、また、繊維網へのプラスチックの含浸を支障なく確実に実現できるからである。

経済的な観点から、エポキシ樹脂システムは、比較的迅速に形状安定的に架橋する。また、このシステムは、室温で硬化するという利点を有する。

この種の印刷機械用ローラについて考えられる利用例は、
−塗布ローラ
−版胴
−ゴムブランケット胴
−圧胴
−ダクタローラ
−ゴムローラ
−エアシリンダまたは空気軸
である。

ローラが版胴として構成されている有利な１つの実施例では、ローラが有する付加部材が、ほぼまたは厳密に版胴の軸方向全長にわたって延在していて、印刷版を収容するために設けられた溝を有している。

従って、このような版胴では、印刷版を収容するための固定機構が既に組み込まれている。その際、多様な実現形態が考えられる。他の部分が円筒状である繊維網断面に直線状の幾何学的形状が含まれている場合、例えば、平らな下面を備えたＲＩＭ付加部材を、長手方向に沿って軸方向にこの直線状部分に配置しておくことができる。この配置の場合、付加部材を用いて版胴の円筒状の外周を実現することができる。版溝は、例えば事前にＲＩＭ付加部材に設けられている。版溝とＲＩＭ付加部材とには、特に有利には一緒に含浸が施される。版溝は、含浸中、挿入部材によって、充填されない状態に保っておくことができる。あるいは、この種の版胴の製造方法では、版溝を後からＲＩＭ付加部材の中にフライス加工によって設けることも可能である。この場合、挿入部材を用いる必要はない。

版溝によって、版胴の回転は、重心のアンバランスを伴う回転となる。このアンバランスは、釣り合いおもりによって相殺することができる。一般的には、自動車のホイールリムにこの種の対策が講じられていることがよく知られている。

本発明に係る版胴の場合、繊維網を支えるための付加部材を繊維網の内側に設けることが有利となり得る。例えば、版溝によって生じるアンバランスを回避する回転対称の構成が考えられる。また、この種の付加部材は、異なった重量を有していてもよく、アンバランスに応じて内側に配置することも可能である。

一般的に、版溝のために繊維網を部分的または全体的に切断することも考えられる。しかし、付加部材を内側に配置することによって、繊維網における切断箇所を補償することができ、従って、そうでない場合に必然的に生じてしまう強度損失を補うことが可能である。このような補償部は、例えば、半径方向内側に位置する付加部材と、半径方向外側に位置する繊維網あるいは繊維網を取り巻くプラスチックとの間を平面的に結合することによって、重なり合う領域に円周方向に設けておくことができる。

特に有利であるのは、本発明に係る少なくとも１つのローラを印刷機械に装備することである。

印刷機械において本発明に係る少なくとも１つのローラをこのように利用することで、とりわけ、ローラの交換を行わねばならない機械作業員の作業負荷を低減することができる。

本発明に係るローラを製造するために、少なくとも以下の方法工程を備えた方法を用いるのが好ましい。すなわち、
ａ）編み芯を準備する工程、
ｂ）繊維網の編み糸を、または編み糸と固定糸とを編み芯の周囲に編み巻く工程、および、
ｃ）繊維網にプラスチックを含浸させる工程。

方法工程ａ）で準備される様々な種類の編み芯が、既に提示されている。また、経済的な観点から、編み芯を消失コアとして設けることが有効な場合がある。消失コアは、硬化したローラ内に残留することはなく、例えば砂から成っている。消失コアは、製作される各ローラ毎に新たに作製され、再利用することはできない。一方、複数回利用可能な編み芯を設けることが、利点を供することもある。この目的のために特に金属製の編み芯を用いることができる。このような編み芯のリサイクルは、環境の観点からも重要であろう。また、編み芯の材料としては、アクアコアが考えられる。アクアコアは、石膏と類似した特性を有する材料である。

方法工程ｂ）に関連する繊維網の構成についても多様な可能性が、既に提案されている。そこで特に重要であるのは、複数層の編み巻きをどのように行うかという点である。本発明に係る有利な方法では、少なくとも編み工程時には、層間において編み糸と固定糸とを分離することなく、編み芯の周囲に複数回編み巻くことが行われる。通常、各層は、ローラの長さを越えて編まれる。そこで生じる張り出し部分において、編組機にシフト工程が設けられている。シフト工程の結果、繊維網の次の層が、前に編まれた繊維網に対してずらされて、繊維網の、前に編まれた層の上に配置される。

機械技術的な観点から、壁部は、複数層構造であることが有利である。

方法工程ｃ）に関する、繊維網へのプラスチックの含浸は、既述の通り、繊維網とそれに対応して位置決めされた付加部材とに対して一緒に含浸を施すことが可能である。従って、繊維網への含浸は、繊維網を事前に編み芯の周囲に乾式で編んだ後に、別個の方法工程で行うことができる。編み芯の乾式の編み巻きによって、編み作業に適した編み芯の輪郭形状に対する、繊維網の優れた適合性が得られる。さらに、方法経済的な観点から効果が得られるのは、方法工程ｃ）に従った繊維網と１つまたは複数の付加部材とに対する含浸が一緒に施される場合である。この場合、含浸が施された繊維網に付加部材を接着または他の方式で固定するための方法工程を加える必要がない。

有利な１つの別方法では、方法工程ｃ）に従った、繊維網へのプラスチックマトリクスの含浸が、真空注入法によって行われることが想定されている。プラスチックマトリクス（略してマトリクスとも呼ぶ）は、一般的に過圧または負圧を用いて繊維網の中へ送り込まれる。

リングゲートを用いた有利な１つの別方法では、繊維網への含浸ｃ）が、細かく以下の方法工程に区分されている。
ｃ１）ローラの一方の終端においてリングゲートを用いてプラスチックを含浸させる工程であり、真空が印加されているとき、含浸されたプラスチックは、この終端からもう一方の終端の方向へ吸入される。
ｃ２）含浸されたプラスチックの前面が、繊維網の中を前進し、必要に応じて、付加部分を通過して軸方向にローラのもう一方の終端の方へと進む工程。
ｃ３）プラスチック前面がローラのもう一方の終端に到達した時点、またはプラスチック前面がローラのもう一方の終端に到達した後の時点に含浸ｃ）が完了される工程。

含浸のこの形態が有する利点は、プラスチック層が、円周方向を見たときに継ぎ目がない状態で形成されることであり、これは、含浸されたプラスチックが、ローラの円周方向において合流することがないからである。

あるいは、ローラの軸方向長さを越えたラインゲートを用いることも考えられる。これは、リングゲートに比べて迅速性という点でより大きな利点を供する可能性があり、迅速に含浸を終了することができるであろう。ただし、ラインゲートの場合、２つのプラスチック前面が、円周方向においてぶつかることになる。

有利な１つの方法では、方法工程ａ）に従って乾式の編み巻きが実施された後に、別の方法工程ｄ）が設けられている。この方法工程ｄ）の間に、少なくとも１つの付加部材が、繊維網を基準にして位置決めされる。従って、次に、繊維網とその少なくとも１つの付加部材とに対して一緒に含浸が施される。これが有利であるのは、直接一緒に成形されるこのような付加部材が、特に確実に繊維網に固着されており、他の方法上のコストなしに固定できる点である。さらに、このような付加部材によって、繊維網自体の構成要素では実現し得ない幾何学的形状や機能を提供することが可能である。

有利な１つの別方法では、方法工程ａ）に従って編み巻いた後、さらに方法工程ｅ）が設けられている。この場合、少なくとも１つの挿入部材を、繊維網を基準にして位置決めすることが想定されている。この種の挿入部材は、プレースホルダの働きをして、挿入部材が挿入されたスペースの中へプラスチックが流れ込むことを阻止し、しかも周囲のスペースが少なくとも部分的にプラスチックによって満たされることを防止する。

付加部材または挿入部材と一緒に繊維網に含浸が施されることが想定されている場合にも、気泡が残留することなく含浸を行うことが可能である。

挿入部材は、繊維網を基準に位置決めされるが、その際、付加部材内に位置決めしておくことができる。特に、このようにすることで、繊維網と一緒に含浸が施されるＲＩＭ付加部材内の版溝を、充填されない状態に保つことができる。一緒に含浸が施された後、プラスチックは硬化する。それに続いて、または硬化の完了近くに、プラスチックを取り出すことができ、従って、挿入部材がそれまで占めていて、空に保たれている箇所が、空隙としてまた別の処理のために利用できるようになる。このように充填されないように保つことで複数の空隙を設けることも可能である。

以下において、本発明について、複数の実施例を用いて図面を参照しながら説明する。

版胴として構成された本発明に係るローラの第１の実施例であり、付加部材を製作するための、関連する金型を含む。付加部材（図１ｂ）と繊維網（図１ｃ）とが半径方向断面図として示されており、金型（図１ａ）が斜視図として示されている。 図１と同じ第１の実施例であるが、付加部材が、繊維網断面の直線状側面において繊維網上に配置されている。 図１と同じ第１の実施例であるが、付加部材と繊維網との間に含浸されたプラスチックと、後からフライス加工によって付加部材に内設された溝とが示されている。 本発明に係る版胴の第２の実施例を示す半径方向断面図であり、溝を備えた付加部材が外側に配置されている。 本発明に係る版胴の第３の実施例を示す半径方向断面図であり、溝を備えた付加部材が内側に配置されている。 本発明に係る版胴の第４の実施例を示す半径方向断面図であり、印刷版を備えている。 編み芯上に施装された繊維網を示す。

図１から図３には、版胴として構成された本発明に係るローラ１の第１の実施例が示されている。

この版胴は、半径方向に内側から外側を見た場合、編み芯１６、その周囲に閉じられた壁部１０および付加部材２０から成る。壁部１０は、繊維網１４と、繊維網１４の中へ含浸されたプラスチックとから成る。また、プラスチックは、円筒形の領域において、版胴の外周面にある繊維網１４の表面を覆う。この円筒状の領域では、繊維網１４あるいはプラスチックから成る被覆層が、版胴の外周面を形成する。繊維網１４の断面の直線状側面では、プラスチックから成る被覆層はまた、付加部材２０を固着するための接着層５０となっている。従って、直線状側面の半径方向外側にあるこの周囲領域では、付加部材２０は、版胴の外周面を形成し、版胴の一部分と解することができる。

編み芯１６は、プラスチック発泡体から成る。編み芯は、完全中実の円筒であり、円筒軸Ａに沿って、図示されていない軸方向長さＬを有する。周囲は一部分を除いて全長Ｌにわたって円筒形であるが、断面が直線状である部分Ｓでは、編み芯１６は半径方向に後退している。従って、部分Ｓは、編み芯１６の断面３２で見た場合、円筒軸Ａに対して垂直方向に位置するが、円筒軸Ａに対して平行な平面として版胴の長さＬにわたって延在している。

壁部１０は、編み芯１６の周囲に全長Ｌを越えて編まれた繊維網１４から成る。繊維網１４は、複数の層から構成されており、半径方向に応力を有して編み芯１６に接している。壁部１０は、版胴の全周にわたってほぼ一定の壁厚１２を有する。従って、壁部１０の断面も、編み芯１６の形状に従って部分Ｓの領域において直線状になっている。

壁厚１２は、繊維網１４の層が多く重なり合っているほど大きくなる。その際、有利であることが明らかになっていることは、これらの層を少なくとも少しずつずらして重ね合わせて配置し、これにより、ローラ１の円筒形状を実現することである。これらの層は、編み芯１６の上に軸方向に複数回編み重ねることによって生じる。その際、まず、長さＬを越えて編まれる。

複数回の編み重ねの後、繊維網１４は、この将来の版胴の終端において、例えば接着テープを用いて編み芯１６上に固着される。繊維網１４は、ここまではずっと乾式であり、すなわちプラスチックが含浸されていない（図１ｃ）。張り出した終端は切り離されて、繊維網１４は終端で切り分けられている。繊維網１４の層の端部をこのように切り離す際、当然ながら、明らかに材料をより節約して実施することも可能である。例えば、切り離しを含浸後に行うこともできる。

版胴の通常の機能に従って、本発明に係るこのローラ上に印刷版を固定することが想定されている。その際、印刷版の終端を収容するための溝３０が軸方向に設けられている。溝３０は、半径方向に深さＲを有し、公知の版固定機構の要件に従って構成されており、また、図の形態と明らかに異なっていてもよい。付加部材２０には、含浸前に、多様な幾何学的形状の溝を設けておくことができる。あるいは、このような幾何学的形状の溝は、後から切削加工法を用いて図１ｂに示す付加部材２０に内設される。第１の実施例でもこの方式が用いられている。

図１ｂおよび図１ｃは、本発明に係る版胴の第１の実施例における半径方向断面図である。図１ａは、ＲＩＭ法を用いて付加部材２０を製作するための金型２１０を示す。このような方法で製作された、図１ｂに示す付加部材２０は、版胴の軸方向の全長Ｌにわたって延在する。従って、金型２１０も、少なくとも長さＬを有するように構成されている。付加部材２０は、版胴の方を向く側に平坦な面２２を有し、版胴から遠い側に丸み２４が設けられている。丸み２４は、厳密にまたはほぼ厳密に版胴と同じ曲率を有する。

図２は、付加部材２０と繊維網１４とが互いに対して最終的に位置決めされた状態を示す。これによって生じる版胴は、円筒状の外周面を有する。

さらに、図３は、付加部材２０’と繊維網１４との間の接着層５０を示しており、これは、複数の小さな円によって表されている。上述したように、接着層５０は、一緒にプラスチックが含浸される際に生じる。あるいは、付加部材２０’は、あらかじめ含浸が施されて既に硬化した壁部１０において、編み芯１６の部分Ｓの領域に後から固着させることもできる。

図３には、付加部材２０’内に溝３０が示されている。溝３０は、付加部材２０’と繊維網１４とに一緒に含浸が施されて、プラスチックが硬化した後に、フライス加工によって付加部材２０’に内設されている。このような溝は、付加部材２０’と同様のまた別の付加部材では、事前に設けておくこともできる。この種の別の付加部材の場合、例えば含浸中、図には示されていないが、その中に挿入部材が挿入されるであろう。これにより、挿入部材が挿入されたスペースにプラスチックが入り込むことはなくなる。

編み芯１６の部分Ｓにおける軸平行のエッジ１８が特に編み作業に適した構成を有しているのは、これらのエッジが外向きに尖鋭ではなく丸みを有して繊維網１４に接触する場合である。

図４は、本発明に係る版胴の第２の実施例を示す。この場合、壁部１２０が、編み作業には不都合な幾何学的形状に構成されている。壁部１２０には、第１の実施例の場合と同じように、繊維網１４が、編み芯１６’の周囲に編まれて構成されているものとする。編み芯１６’の幾何学的形状は、その断面３２において、長手軸に沿って延在する凹状部分Ｓを有しているので、編み作業には不都合である。編み芯１６’の周りに編み巻く際、乾式の繊維網１４が、部分Ｓの凹面形状と同じ形状を容易に取ることはできない。そのために、編む際に、特許文献３に開示されている方法に従って対策を講じる必要があるであろう。これらの対策によって、繊維網は、部分Ｓにおいて編み芯１６’の表面に接した状態に保持される。

壁部１２０において、付加部材２０”が部分Ｓの領域に位置決めされており、この付加部材内に軸方向に溝３０が形成されている。壁部１２０において溝３０を位置決めする際、その位置はほぼ必然的に部分Ｓに存在するので、第２の実施例は種々の利点を有する可能性がある。さらに、版胴の動作時に、接線力が、溝３０と付加部材２０”とに対して作用する。付加部材２０”をこのように収容する形態の場合、これらの接線力を版胴が受け止めることも、付加部材と壁部１２０との形状結合を介して行われることになるであろう。

本発明に係る版胴の別の製作方法として、まず壁部に含浸を施して、それに続いて壁部を硬化させることも可能である。その後、あらかじめ作製された付加部材を、例えば接着によって壁部に固着させることができる。

図５には、本発明に係る版胴の第３の実施例が示されており、第１の実施例の編み芯１６に少なくとも類似した編み芯１６”を備えている。編み芯１６”において、第１の実施例で編み芯１６の直線状の部分Ｓが位置していたのと同じ箇所で、付加部材２０’’’が、版胴の内側に設けられている。この第３の実施例では、付加部材２０’’’は、全体的に円筒形である壁部１００の内部に位置する。他の実施例の場合と同様に、壁部１００は、繊維網１４を有する。壁部１００は、溝３０を軸方向に形成するために半径方向に中断されており、切断箇所３４が形成されている。溝３０は、切断箇所３４を通って付加部材２０’’’の中へと形成されている。切断箇所３４があるために、この版胴は、確かに他の実施例に比して強度特性の点で不利である。これを補償するために、まず、付加部材２０’’’が切断箇所３４を橋渡しする。もう一方で、溝３０全体に架け渡して壁部１００の両終端間の移行部を形成することができ、これにより、両終端間の結合が保証されている。

図６は、本発明に係る版胴の第４の実施例を示し、これは付加部材を備えていない。この第４の実施例は、壁部１１０の構成については第２の実施例と類似している。壁部１１０は、版胴の長さＬを越えて、一部を除いて円筒形の断面を有するように構成されている。この除外部分は、凹状に形成された領域１１２であり、第２の実施例の編み芯１６’に類似した編み芯１６’’’が有する部分Ｓの半径方向外側に位置する。

第４の実施例に従ったこの態様の場合、印刷版４０として構成された胴張りを、ほぼ円筒状に版胴の周囲に巻いて、領域１１２の半径方向外側で係止部６０によって閉じることができる。係止部６０は、印刷版４０の両終端が湾曲していることによって、これらの両終端が互いに掛合するように形成されている。

一般的に、この新しい種類の版胴のために、胴張りの別の可能な固定方式が検討対象となる。この中には、円周方向に周回する溝の中に挿入することが可能な印刷版も含まれる。図示されてはいないが、印刷版を収容するための溝が、版胴の両終端の外周面に設けられている。あるいは、印刷版の真空固着も検討対象となる。版胴における少なくとも１つの軸方向の溝によって、真空固着を支援することができる。また、印刷版を版胴に貼着することも考えられる。

図７は、編み芯１６上に施装された三軸の繊維網１４を示す模式図であり、この繊維網１４の幾何学的形状を明らかにするものである。繊維網１４の層の固定糸１４４が、軸方向に編み糸１４２、１４６の間に編み入れられている。

本発明に従って編まれた版胴の製作に関して、例えば特許文献４に有効なヒントを見て取ることができる。

三軸の網状組織の代わりに、繊維網を二軸または単方向に構成することも考えられる。単方向の構成の場合、一方向に整向された糸または帯体は、層の内部で交差することがない。しかし、単方向の構成も本発明の対象とみなされる。

編み糸１４２、１４６および固定糸１４４は、三軸の網状組織において、編み角αが４５°から９０°、特に好ましくは６０°から７０°で互いに編み合わされる。これらの糸は、炭素繊維および／またはガラス繊維から成るのが好ましい。従って、繊維網は混成されている。特に有利であるのは、固定糸１４４を炭素繊維で形成し、編み糸１４２、１４６をガラス繊維で形成することである。ポリエチレン繊維または天然繊維も用いることが可能であろう。これらの糸は、約１０００（１ｋ）本から５００００（５０ｋ）本の単繊維がまとめ合わされたものである。好ましくは、試作品では１２ｋの編み糸および５０ｋの固定糸が用いられている。

繊維網１４が複数層から成る構造の場合、中間圧密工程が必要とされることがある。

一般的には、編み芯にブレードホースを被着させることも考えられる。ただし、これは、上記の編み付けられた繊維網１４に比して、プロセス信頼性および機械特性に関して不利な点を持つことになるであろう。編み巻きの方が、編み芯に対する適合性を向上させることが可能であり、編み糸が、被着による不必要な負荷を受けることもない。

Claims (26)

1. 壁部（１０、１００、１１０、１２０）を備えた印刷機械用ローラであって、前記壁部の少なくとも一部分が、繊維を埋め込まれたプラスチックから成るローラにおいて、
   前記繊維が、繊維網（１４）の少なくとも１つの層の形で配置されていることを特徴とするローラ。
2. 前記壁部（１０、１００、１１０、１２０）が、前記繊維網（１４）の複数の層を有し、これらの層が、特にずらして半径方向に重なり合わされていることを特徴とする請求項１に記載のローラ。
3. 前記繊維網（１４）の少なくとも一部分が、三軸編みされた編み糸（１４２、１４６）と固定糸（１４４）とで、または二軸編みされた編み糸（１４２、１４６）で構成されていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のローラ。
4. 前記編み糸（１４２、１４６）が、４５°から９０°、特に６０°から７０°の編み角（α）で互いに編み合わされていることを特徴とする請求項３に記載のローラ。
5. 前記固定糸（１４４）が、本ローラ（１）の軸方向に整向されて、前記編み糸（１４２、１４６）の間に編み入れられていることを特徴とする請求項３または４に記載のローラ。
6. 前記繊維が、熱可塑性プラスチック、特に炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、天然繊維またはその他の編むことが可能な繊維から成ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のローラ。
7. 前記壁部（１０、１００、１１０、１２０）が、少なくとも近似的に円筒状の編み芯（１６、１６’、１６”、１６’’’）の周囲に少なくとも近似的に円筒状に配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のローラ。
8. 前記編み芯（１６、１６’、１６”、１６’’’）が、プラスチック発泡体から成ること、あるいは、ポリエステル製、特にポリエチレンテレフタレート製の中空プラスチック成形部材であることを特徴とする請求項７に記載のローラ。
9. 前記編み芯（１６、１６’、１６”、１６’’’）がほぼ円筒形の断面（３２）を有し、この断面において半径方向に後退した部分（Ｓ）が、軸方向全体にわたって延在することを特徴とする請求項７または８のいずれかに記載のローラ。
10. 前記部分（Ｓ）が、直線状にまたは凹状に延在するように構成されていることを特徴とする請求項９に記載のローラ。
11. 前記編み芯（１６、１６’、１６”、１６’’’）が、特に前記部分（Ｓ）を画定するために、丸みを帯びたエッジ（１８）を軸方向に有していることを特徴とする請求項９または１０に記載のローラ。
12. 前記繊維網（１４）が、継ぎ目なく周囲に編み巻かれていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載のローラ。
13. 前記ローラ（１）が、少なくとも１つの付加部材（２０、２０’、２０”、２０’’’）を有し、この付加部材が、前記繊維を埋め込まれたプラスチックに埋め込まれていること、あるいは、前記壁部（１０）に結合されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一つに記載のローラ。
14. 前記ローラ（１）が、少なくとも１つの付加部材（２０、２０’、２０”、２０’’’）を有し、この付加部材が、プラスチック成形部材、特にポリウレタン製のプラスチック成形部材であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載のローラ。
15. 前記繊維を埋め込まれた前記プラスチックが、エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一つに記載のローラ。
16. 前記ローラ（１）が版胴であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つに記載のローラ。
17. 前記ローラ（１）が付加部材（２０、２０’、２０”、２０’’’）を有し、この付加部材が、ほぼまたは厳密に前記ローラ（１）の軸方向全長にわたって延在し、かつ、印刷版（４０）を挿入できる溝（３０）を有することを特徴とする請求項１６に記載のローラ。
18. 前記ローラ（１）が、ゴムブランケット胴、塗布ローラ、圧胴、ダクタローラ、ゴムローラ、エアシリンダまたは空気軸であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つに記載のローラ。
19. 請求項１〜１８のいずれか一つに記載のローラ（１）を備えた印刷機械。
20. 前記請求項１〜１８のいずれか一つに記載のローラ（１）を製造するための方法であって、少なくとも以下の方法工程、すなわち、
    ａ 編み芯（１６、１６’、１６”、１６’’’）を準備する工程、
    ｂ 編み糸（１４２、１４６）を、または編み糸（１４２、１４６）と固定糸（１４４）とを編み芯（１６、１６’、１６”、１６’’’）の周囲に編み巻く工程、および、
    ｃ 繊維網（１４）にプラスチックを含浸させる工程を備えたことを特徴とする方法。
21. 編み芯（１６、１６’、１６”、１６’’’）として、消失コアまたは特に金属製の複数回使用可能なコアが用いられることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
22. 前記編み巻き（ｂ）が、前記ローラの軸方向長さ（Ｌ）を越えて複数回反復されることで、前記繊維網（１４）の複数の層が生じることを特徴とする請求項２０または２１のいずれかに記載の方法。
23. 前記繊維網（１４）への前記含浸（ｃ）が、真空注入法を用いて実施されることを特徴とする請求項２０〜２２のいずれか一つに記載の方法。
24. 前記繊維網（１４）への前記含浸（ｃ）が、
    ｃ１ 前記ローラ（１）の一方の終端からリングゲートを用いて開始され、
    ｃ２ 前記プラスチックの前面が軸方向に前進し、
    ｃ３ 前記プラスチック前面が、前記ローラ（１）のもう一方の終端に達した時点または達した後の時点に、前記含浸（ｃ）が完了されることを特徴とする請求項２０〜２３のいずれか一つに記載の方法。
25. 前記編み巻き（ａ）の後、付加的な方法工程が実施され、この工程では、
    ｄ 少なくとも１つの付加部材（２０、２０’、２０”、２０’’’）を、前記繊維網（１４）を基準にして位置決めすることが想定されており、
    その結果、これに続いて、前記繊維網（１４）と前記少なくとも１つの付加部材（２０、２０’、２０”、２０’’’）とに一緒に含浸が施されることを特徴とする請求項２０〜２４のいずれか一つに記載の方法。
26. 前記編み巻き（ａ）の後に付加的な方法工程が実施され、この工程では、
    ｅ 少なくとも１つの挿入部材を、前記繊維網（１４）を基準にして位置決めすることが想定されており、
    かつ、前記含浸（ｃ）およびそれに続く硬化との後に、付加的な方法工程が実施され、この工程では、
    ｆ 前記挿入部材を取り外すことが想定されており、
    その結果、前記挿入部材がそれまで挿入されていた箇所において、前記挿入部材の前記位置決め（ｅ）なしではその後に続く前記含浸（ｃ）中にプラスチックが含浸されてしまうような少なくとも１つの空隙が、充填されないままに保たれていることを特徴とする請求項２５に記載の方法。

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