DE3511530A1

DE3511530A1 - Tiefdruckzylinder

Info

Publication number: DE3511530A1
Application number: DE19853511530
Authority: DE
Inventors: Karl 4426 Vreden Saueressig
Original assignee: Saueressig GmbH and Co KG
Current assignee: Saueressig GmbH and Co KG
Priority date: 1985-03-29
Filing date: 1985-03-29
Publication date: 1986-10-09
Also published as: DE3511530C2; US4685393A; DE3671409D1; ATE52965T1; JPS62282934A

Description

Anmelder: Sauei.essig + Co.

Gutenbergstraße 1-3 44 26 Vreden"

Titel: Tiefdruckzylinder

Vertreter: Patentanwälte

Dipl.-Ing. S. Schulze Horn M.Sc. Dr. H. Hoffmeister Goldstraße 36 4400 Münster

Tiefdruckzylinder

Die Erfindung betrifft einen Tiefdruckzylinder, bestehend aus einem Kern mit Achsstummeln und aus einer mit dem Kern lösbar verbundenen Hülse/ deren Außenseite eine Kupferschicht aufweist.

Bei Tiefdruckzylindern war lange Zeit eine einstückige Herstellung üblich. Dies hat aber erhebliche Nachteile, wie hoher Materialaufwand und großes Gewicht und erfordert die Vorhaltung einer großen Zahl von Zylindern unterschiedlicher Durchmesser, um unterschiedliche Drucklängen zu realisieren.

Es bot sich als Abhilfe an, den metallischen Kern des Tiefdruckzylinders mit den Achsstummeln separat zu fertigen und die Kupferschicht für die Tiefdruckgravur auf eine lösbar mit dem Kern verbundene Hülse aufzubringen. Zwei Druckzylinderarten sind hier zu nennen:

Bei der ersten Art wird ein Kunststoffrohr zunächst spritzverkupfert und danach galvanisch weiterverkupfert, bis die erforderliche Kupferschichtdicke erreicht ist. Besonders nachteilig ist hier der Effekt, daß es durch Poren, die bei der Spritzverkupferung nie ganz zu vermeiden sind, nach einiger Zeit zu nach außen durchbrechenden

Ausblühungen kommt, die die aufwendig gravierte Außenseite der Hülse beschädigen und damit wertlos machen.

Bei der zweiten Art wird auf den Kern eine dünne verkupferte Metall-Hülse aufgezogen, die aber auch einige Nachteile aufweist. So ist auch hier, wie bei den einstückigen Tiefdruckzylindern, die Vorhaltung einer sehr großen Zahl von Kernen mit den unterschiedlichen Durchmessern erforderlich. Weiterhin kann es beim Aufziehen der Hülse auf den Kern zum Durchdrücken der Kernkanten kommen, was eine deformierte Außenfläche zur Folge hat. Schließlich ist die erforderliche Kantenrundung der Hülse wegen der geringen Materialstärke der Hülse nicht gut ausführbar.

Es stellt sich daher die Aufgabe, einen Tiefdruckzylinder der eingangs genannten Art zu schaffen, der die genannten Nachteile vermeidet und insbesondere lange haltbar ist, eine geringere Zahl von Kerndurchmessern erfordert, einen exakten Rundlauf aufweist und eine ausreichende Kantenrundung erlaubt.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch einen Tiefdruckzylinder der eingangs genannten Art, dessen Hülse aus einem doppelwandigen, metallischen Hohlzylinder mit einer geringelastischen, nichtmetall!-

sehen Zwischenlage besteht, auf dessen Außenseite eine Kupferschicht aufgebracht ist.

Durch diesen Aufbau der Hülse wird einerseits eine gewisse Elastizität erreicht, die für das defofmationsfreie Aufbringen auf einen Kern erforderlich ist, und andererseits noch eine exakte Rundheit, die für ein gutes Druckergebnis erforderlich ist, gewährleistet. Der wesentliche Vorteil besteht darin, daß die Zwischenlage in unterschiedlichen Dicken herstellbar ist, so daß mit einem Kern eines bestimmten Durchmessers Druckzylinder mit in einem gewissen Bereich unterschiedlichen Außendurchmessern herstellbar sind. Dies ergibt eine deutliche Verringerung der Anzahl von vorzuhaltenden Kernen, was besonders für Druckereien eine gravierende wirtschaftliche Erleichterung darstellt.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Nickel als Material für den doppelwandigen Hohlzylinder, da es eine hohe Stabilität mit einer ausreichenden Elastizität verbindet.

Die Wandstärken des doppelwandigen Hohlzylinders betragen vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,15 mm, da bei diesen Maßen eine ausreichende Stabilität bei möglichst geringem Materialverbrauch erreicht wird.

Als Material für die elastische Zwischenlage im doppelwandigen Hohlzylinder ist besonders Kunststoff oder Gummi geeignet, da diese Materialien in ihren Eigenschaften einstellbar und leicht zu bearbeiten sind. Es kann aber auch Papier oder ein anderes geeignetes Material als Zwischenlage zur Anwendung kommen.

Als günstiger Härtebereich für die Zwischenlage hat sich eine Shore-Härte zwischen 100 und 120 erwiesen. Diese Härte erlaubt einerseits ein geringes Nachgeben während der Montage der Hülse, andererseits aber auch eine gute Bearbeitbarkeit durch z. B. Schleifen, um einen exakten Rundlauf der Hülse zu gewährleisten. Auch eine nachteilige Walkarbeit des Druckzylinders während des Druckvorganges wird ausgeschlossen, da die Härte der Zwischenlage deutlich über der des Presseurs liegt.

Eine weitere Verbesserung der Kombination von Elastizität und Härte bringt ein zweischichtiger Aufbau der Zwischenlage mit einer inneren, kernzugewandten Lage geringerer Härte und einer.äußeren Lage größerer Härte. Bei von innen her ausgeübtem Druck, wie während des Aufbringens der Hülse auf den Kern, ist eine ausreichende Nachgiebigkeit vorhanden, während beim Druckvorgang die erforderliche größere Härte erhalten bleibt. Zur Erhöhung der Nach-

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giebigkeit der inneren Schicht der Zwischenlage kann diese eine geringe Porosität aufweisen, die eine erwünschte geringe Kompressibilität zur Folge hat.

Für die zweischichtige Zwischenlage hat sich für die innere Lage eine Shore-Härte zwischen 60 und 80 und für die äußere Lage eine Shore-Härte zwischen 100 und 120 als geeignet erwiesen. Bei diesen Härte-Werten ist die für das Aufbringen der Hülse auf den Kern erforderliche Elastizität gewährleistet, ohne daß es zu einem unzulässigen Verlust an für den Druckvorgang erforderlicher Härte und Stabilität kommt.

Die Dicke der Zwischenlage kann ohne negative Auswirkungen auf die erforderlichen Eigenschaften - Elastizität, Härte und exakter Rundlauf - zwischen 3 und 30 mm betragen. Somit kann, bei gleichzeitiger Variation der Schichtdicken des doppelwandigen Hohlzylinders und der Kupferschicht eine Abstufung der Kerndurchmesser in Schritten von bis zu etwa 30 mm erfolgen. Dies bedeutet, daß eine wesentlich geringere Zahl von Kernen erforderlich ist, um unterschiedliche Druckzylinder-Durchmesser, d. h. Drucklängen, zu realisieren. Der Innendurchmesser der Hülse wird passend zu einem bestimmten Kern gewählt und der gewünschte Außendurchmesser wird durch Variation der Schichtdicken eingestellt.

Um eine gute Qualität der Kupferschicht auf der Außenseite der Hülse zu erreichen, muß diese galvanisch aufgebracht werden. Hierzu ist eine elektrisch leitende Verbindung von den Achsstummeln über den Kern bis zur Außenfläche des doppelwandigen Hohlzylinders nötig. Da die Zwischenlage im allgemeinen aus isolierendem Material besteht, ist vorgesehen, daß diese im Bereich der Enden des doppelwandigen Hohlzylinder aus einem elektrisch leitenden Material besteht.

Vorzugsweise ist das elektrisch leitende Material für die Zwischenlage Blei oder eine Bleilegierung, da dies leicht verarbeitbar, ausreichend elastisch und elektrisch leitend ist.

Für den Druckvorgang ist eine gute Abrundung der Kanten des Druckzylinders vorteilhaft. Um diese Rundung mit einem ausreichend großen Rundungsradius anbringen zu können, ist vorgesehen, daß die Kupferschicht kantenumgreifend auch auf die Stirnseiten der Hülse aufgebracht ist.

Die lösbare Verbindung von Hülse und Kern ist zweckmäßig in der Weise vorgesehen, daß die Hülse im Preß- oder Schiebesitz auf den Kern aufbringbar ist. Da die Hülse

auf ihrer Innenseite eine Metallschicht aufweist und zudem etwas elastisch ist, ist diese Art der Verbindung durchführbar, ohne daß weitere Mittel zur Befestigung erforderlich sind.

Zur Erleichterung des Aufbringens der Hülse auf den Kern ist vorgesehen, daß der Kern und/oder die Hülse Mittel zur Erzeugung eines reibungsvermindernden Luft- oder Flüssigkeitskissens während des Aufeinanderschiebens aufweisen. Zweckmäßig wird das Kissen nur während des Aufbringens oder Abziehens der Hülse vom Kern erzeugt, damit während des Druckbetriebes die Reibung in erwünschter Weise so hoch ist, daß ein Verdrehen von Kern und Hülse gegeneinander nicht auftritt.

Eine andere Möglichkeit ist, die Hülse durch eingepreßte Druckluft o.a.· elastisch aufzuweiten und so auf den Kern aufzubringen oder von diesem zu lösen.

Ergänzend kann zur Sicherung gegen ein Verdrehen von Kern und Hülse gegeneinander in der Innenseite der Hülse wenigstens eine Aussparung angeordnet sein, in die Mittel zur Vermeidung eines Verdrehens von Kern und Hülse gegeneinander einführbar sind.

Schließlich besteht noch die Möglichkeit, daß die Außen-

fläche oder ein Teil der Außenfläche des Kerns expandierbar ist. Hierdurch wird ebenfalls eine sichere, aber lösbare Verbindung von Kern und Zylinder erzielt. Es ist jedoch ein etwas höherer mechanischer Aufwand erforderlich.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt einen Teil eines erfindungsgemäßen Druckzylinders im Längsschnitt.

Wie die Figur zeigt, besteht der erfindungsgemäße Druckzylinder 1 aus einem zylindrischen Kern 2 und einer Hülse. 3. Der Kern 2 ist an seinem Ende mit einem Achsstummel versehen, der in der Rotationsachse 11 des Zylinders liegt. Gleiches gilt für das andere, nicht dargestellte Ende des Kerns 2.

Die Hülse 3 umgibt den Kern 2 auf dessen Außenseite 2¹ und besteht aus mehreren Schichten. Der wesentliche Teil der Hülse 3 ist ein doppelwandiger Hohlzylinder 4', 4", mit einer geringelastischen Zwischenlage 5 aus Kunststoff. Im dargestellten Beispiel ist die Zwischenlage 5 aus zwei konzentrischen Lagen 5' und 5" zusammengesetzt, von denen die innere Lage 5" eine geringere Härte und die äußere Lage 5" eine größere Härte aufweist. Im Bereich

des Endes 40¹, 40" des doppelwandigen Hohlzylinders 4', 4" besteht die Zwischenlage aus einem die beiden Wandungen 4', 4" des doppelwandigen Hohlzylinders 4¹, 4" elektrisch leitend verbindenden Bleiring 7, der vorzugsweise von den Stirnseiten 30 der Hülse 3 her eingegossen ist. Den äußeren Teil der Hülse 3 bildet eine galvanisch auf die Außenseite 14 des doppelwandigen Hohlzylinders 4¹, 4" aufgebrachte Kupferschicht 6, die unter Ausbildung einer Kantenrundung 6¹ sich auch über die Stirnseiten 30 der Hülse 3 erstreckt.

Die Hülse 3 ist im allgemeinen im Preß- oder Schiebesitz auf den Kern 2 aufgebracht, wobei die Außenseite 2' des Kerns 2 und die Innenseite 13 der Hülse 3 aneinanderliegen. Als zusätzliche Verdrehsicherung ist im dargestellten Ausführungsbeispiel in der Innenseite 13 der Hülse 3 eine Aussparung 8 vorgesehen, in die ein Riegel 9, der im Kern 2' radial beweglich angeordnet ist, einführbar ist.

Claims

- a/- I Patentansprüche ;

1. Tiefdruckzylinder, bestehend aus einem Kern mit Achsstummeln und aus einer mit dem Kern lösbar verbundenen Hülse, deren Außenseite eine Kupferschicht aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) aus einem doppelwandigen, metallischen Hohlzylinder (4¹, 4") mit einer geringelastischen, nichtmetallischen Zwischenlage (5) besteht, auf dessen Außenseite (14) eine Kupferschicht (6) aufgebracht ist.

2. Tiefdruckzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelwandige metallische Hohlzylinder (4¹, 4") aus Nickel besteht.

3. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärken des doppelwandigen Hohlzylinders (4¹, 4") zwischen 0,1 und 0,15 mm betragen.

4. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (5) aus Kunststoff oder Gummi besteht.

-Ä2-

5. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (5) eine Shore-Härte zwischen 100 und 120 hat.

6. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 5_f dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (5)
zweischichtig ist mit einer inneren, kernzugewandten Lage (5¹) geringerer Härte und einer äußeren Lage
(5") größerer Härte.

7. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Lage (5') der zweischichtigen Zwischenlage (5) eine geringe
Porosität aufweist.

8. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Lage (5¹) der zweischichtigen Zwischenlage (5) eine Shore-Härte
zwischen 60 und 80 und die äußere Lage (5") eine
Shore-Härte zwischen 100 und 120 aufweist.

9. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Zwischenlage (5) zwischen 3 und 30 mm beträgt.

10. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 9, da-

durch gekennzeichnet, daß im Bereich der Enden (40', 40") des doppelwandigen Hohlzylinders (4¹, 4") die Zwischenlage (5) aus einem elektrisch leitenden Material (7) besteht.

11. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende Material (7) Blei oder eine Bleilegierung ist.

12. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferschicht (6)
kantenumgreifend auch auf die Stirnseiten (30) der Hülse (3) aufgebracht ist.

13. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferschicht (6)
galvanisch auf die Hülse (3) aufgebracht ist.

14. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) in einem
Preß- oder Schiebesitz auf den Kern (2) aufbringbar ist.

15. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (2) und/oder die Hülse (3) Mittel zur Erzeugung eines reibungsvermin-

-X4-

dernden Luft- oder Flüssigkeitskissens während des Aufeinanderschiebens aufweisen.

16. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) für das Aufschieben auf den Kern (2) durch Druckluft o. ä. geringfügig elastisch aufweitbar ist.

17. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der Innenseite (13) der Hülse (3) wenigstens eine Aussparung (8) angeordnet ist, in die Mittel (9) zur Vermeidung eines Verdrehens von Kern (2) und Hülse (3) gegeneinander einführbar sind.

18. Tiefdruckzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (2¹) oder ein Teil der Außenfläche (2') des Kerns (2) expandierbar ist.