Gummizylinderhülse für Offset-Druckmaschinen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Gummizylinderhülse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (siehe z.B. WO-A-95/23706).

[0002] Es sind Gummizylinderhülsen bekannt, bei denen eine Trägerhülse mit einem Gummibelag versehen ist, wobei der Gummibelag aus drei oder mehr Schichten besteht. Beispielhaft ist dazu die EP 0 421 145 B1 zu zitieren.

[0003] In Offset-Rotationsdruckmaschinen wird bekanntlich das Druckbild vom Platten- bzw. Formzylinder auf den Gummizylinder und von diesem auf das über den Druckzylinder laufende Papier übertragen. Die Übertragung der Farbe, sowohl von der Druckform auf die Gummihülse, wie auch von der Gummihülse auf das Papier ist nur dann möglich, wenn ein bestimmter Mindestdruck, der sogenannte Liniendruck zwischen Gummituch- und Platten-, bzw. Formzylinder oder Gegendruckzylinder, vorhanden ist.

[0004] Hier ergibt sich ein Problem für die Qualitätssicherung aus der Forderung nach immer grösserer Produktivität, bzw. durch das Bestreben, möglichst leichte und kostengünstige Druckzylinder herzustellen. Gerade der sogenannte kanallose Druck, insbesondere also die Sleevetechnik, die sich durch ein auf eine Hülse kanallos aufgebrachte Druckform und/oder kanallos aufgebrachtes Gummituch auszeichnet, erlaubt wegen der verringerten Schwingungsanregung aufgrund der fehlenden Zylinderkanäle eine reduzierte Steifigkeit. Damit wird das Längen/Dickenverhältnis der Druckzylinder, bzw. ihre relative Steifigkeit bezüglich einer Durchbiegung immer ungünstiger. Dies hat zur Folge, dass sich während des Druckbetriebes die Form und Lage der Druckzylinder zueinander unerwünscht verändern, d.h. dass die Druckzylinder sich durchbiegen.

[0005] Die Lageveränderung in Folge einer Durchbiegung ändert die Druckbeistellung, d.h. den Anstelldruck zwischen den im Druckwerk zusammenwirkenden Druckzylindern, der über die Zylinderbreite gesehen ungleichmässig wird. Ermittelt in Wertzahlen wird diese Druckbeistellung in der Regel durch die Messung der sogenannten Abdruckbreite, d.h. der Breite der Zone, die bei zueinander angestellten, d.h. auf Pressung gefahrenen Zylindern den Kontaktbereich der Zylinder definiert. Diese Messung ist beim Offsetdruck besonders einfach, da hier immer ein Zylinder eines Zylinderpaares eine kompressible (weiche) Oberfläche aufweist.

[0006] Durch die damit verbleibende mechanische Fehlausrichtung können sich bekanntlich im Druckspalt des Gummizylinders Falten in der geförderten Papierbahn bilden, wenn sich die Papierbahn hier wegen der voran beschriebenen Lageveränderung über die Breite mit einem unregelmässigen Geschwindigkeitsprofil bewegt, wobei die Mitte der Papierbahn sich schneller bewegt als die Aussenseite der Bahn, was zu Faltenbildung führt. Das Bahntransportverhalten bei Rollenoffsetmaschinen wird aber massgeblich durch die Fördercharakteristik der Gummitücher beeinflusst. Insbesondere bei Sleevemaschinen kann es eben über die Bahnbreite zu Faltenbildung kommen, die den Seitenpasser beeinträchtigen. Zur Beseitigung dieses Problems werden beispielsweise bei der DE 44 36 973 A1 bereits Gummisleeves über der Bahnbreite in ihrer Oberflächengeometrie konkav oder konvex ausgestaltet, d.h. ein Dickenprofil dadurch variiert, dass die Mantelfläche in Achsrichtung des Zylinders eine konvexe oder konkave Form auf dem Gummituchzylinder annimmt.

[0007] In dieser Schrift wird auch vorgeschlagen, die Kompressibilität oder die Steifigkeit in Achsrichtung unterschiedlich zu machen, wobei es sich hier jeweils um radiale Grössen handelt, d.h. es wird auf die radiale kompressibilität und die radiale Steifigkeit abgestellt - wie seit langer Zeit Stand der Technik - jedoch sollen diese gemäss dieser Schrift in Achsrichtung unterschiedlich sein, wie gesagt jeweils in radialer Richtung, d.h. quer durch die Ebene des Gummituches gesehen.

[0008] Durch ein konvexes Profil der Gummituchzylinderoberfläche kann zwar die Durchbiegung zwischen einem Gummituchzylinder und einem Platten-, bzw. Formzylinder ausgeglichen werden, jedoch verschlechtert sich andererseits der Kontakt zwischen den beiden Gummituchzylindern in einem Druckwerk für Schönund Widerdruck. Damit wird sowohl der Bahntransport als auch die Farbübertragung zur Papierbahn negativ beeinflusst. Durch eine konkave Gummituchzylinderoberfläche verbessert sich zwar der Kontakt der beiden Gummituchzylinder im Druckspalt, jedoch wird nun die Farbübertragung vom Platten- bzw. Formzylinder zum Gummituchzylinder verschlechtert. Ähnliches ergibt sich bei den Änderungen von Kompressibilität oder Steifigkeit - radial gesehen - in Achsrichtung.

[0009] Ausserdem haben die voran geschilderten Massnahmen zur Beeinflussung der Fördercharakteristik den Nachteil, dass die radiale Kompressibilität beziehungsweise radiale Steifigkeit über der Hülsenlänge modifiziert wird, was die Druckqualität, insbesondere die Tonwertzunahme wiederum beeinträchtigt.

[0010] Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gummizylinderhülse der eingangs beschriebenen Art weiterzubilden, so dass eine Qualitätssicherung im Rotationsdruck möglich ist, bei der die Fördercharakteristik der Gummihülse beeinflussbar ist, ohne die radiale Kompressibilität oder die radiale Steifigkeit über die Sleevelänge zu beeinträchtigen.

[0011] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

[0012] Dadurch dass erfindungsgemäss bei einem Gummisleeve die Elastizität in Umfangsrichtung, in der diese nicht beeinträchtigt wird, über die Bahnbreite modifiziert ist, wird einerseits die Fördercharakteristik über die Papierbahnbreite beeinflussbar, ohne jedoch die Kompressibilität des Gummisleeves zu beeinträchtigen.

[0013] Diese Massnahme kann sowohl auf spaltlose als auch auf spaltbehaftete Gummisleeves angewandt werden und ebenfalls auf herkömmliche Gummitücher.

[0014] Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Die einzige Figur zeigt eine Gummizylinderhülse im Querschnitt mit einem Schichtaufbau und der Darstellung von Profilen der Elastizität S ("Umfangssteifigkeit" bzw. "Umfangselastizität").

[0015] Die Gummizylinderhülse enthält eine durch Luft aufweitbare innere Trägerhülse 1, auf der ein Gummibelag 2 bzw. Schichtaufbau aufgebracht ist, der aus mehreren Schichten 3, 4, 5 besteht. Die Trägerhülse 1 besteht im Ausführungsbeispiel aus einem Metall, beispielsweise aus Stahl, sie ist aus einer Platte hergestellt, deren Enden zusammengeschweißt sind, so dass sich eine Stoßstelle ergibt. Die Trägerhülse 1 kann aber auch endlos, also ohne Stoßstelle, ausgeführt sein, beispielsweise galvanisch aus Nickel hergestellt. Auch kann die Trägerhülse 1 aus einem Kunststoff bestehen, beispielsweise aus einem faserverstärkten Epoxidharz, beispielsweise CFK. In allen Fällen ist die Trägerhülse 1 mittels Druckluft elastisch aufweitbar und auf diese Weise axial auf einen Druckwerkzylinder aufschiebbar.

[0016] Der Schichtaufbau 2 ist in der Regel auf die Trägerhülse 1 unter Ausbildung einer Klebeschicht 7 aufgeklebt oder aufvulkanisiert, wobei Stoßstellen als Klebestellen ausgeführt sind.

[0017] Der Aufbau der Schichten umfasst kompressible Schichtelemente 3 in Form von Lufteinschlüssen und die Elastizität beeinflussende Schichtelemente 4 in Form von Fäden/Gewebe oder Garnen. Die Fäden sind etwa in Umfangsrichtung der Gummizylinderhülse ausgerichtet und haben vorteilhaft eine Länge von ca. 10 bis 30 mm. Statt der Lufteinschlüsse können auch kompressible Fasern vorgesehen werden. Der Schichtaufbau umfasst weiterhin ein Gummimaterial 5, wie es üblicherweise für Gummitücher zur Anwendung kommt. Wie bspw. schon in der nachveröffentlichten älteren Offenlegungsschrift DE-A-102 28 686 beschrieben ist sind die Fäden in der Schicht 4 nicht zwingend gleichmäßig verteilt. In radialer Richtung sind zur Trägerhülse 1 hin mehr Lufteinschlüsse angeordnet, während die Fäden in radialer Richtung zur Außenoberfläche hin dichter angeordnet sind. Entsprechend nimmt die Steifigkeit S im Bereich der Dicke der Schicht nach außen hin zu, während die relative Kompressibilität zur Trägerhülse 1 hin zunimmt.

[0018] Es ist jedoch genauso denkbar, in der Schicht 4 zur Außenoberfläche hin die Fäden dichter anzuordnen, so dass in dieser Richtung hin die Steifigkeit S zunimmt und Lufteinschlüsse gleichmäßig zu verteilen, so dass die radiale Kompressibilität über die gesamte Dicke der Schicht 3 gleich ist.

[0019] Weitere Variationen der Anordnung der kompressiblen Elemente und der Fäden in radialer Richtung sind möglich. Es handelt sich hier lediglich um ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, der Schichtaufbau 2 kann beliebige Anordnungen der Schichten 3, 4, 5 aufweisen.

[0020] In jedem Fall sind bei einer voran beschriebenen Gummihülse im Schichtaufbau 2 die die Umfangs-Elastizität S beeinflussenden Schichtelemente in Form von Fäden/Garnen oder Geweben zwar gleichmässig in Umfangsrichtung (also in Pfeilrichtung S), jedoch in Richtung der Hülsenachse unterschiedlich stark vorgereckt eingearbeitet, so dass über die Hülsenbreite ein ungleichmässiges Umfangs-Elastizitätprofil 6a, 6b, 6c entsteht.

[0021] Das Vorrecken ("Strecken" über die Elastizitätsgrenze) der die Elastizität S der Hülse beinflussenden Schichtelemente 4 wird vorzugsweise per geeigneter Werkzeuge unter Erzeugung eines gewählten Elastizitätsprofils 6a, 6b, 6c definiert durchgeführt und dieses durch Aufkleben mittels der Klebeschicht 7 auf der Trägerhülse 1 konserviert. Das Vorrecken ist aber auch beim Aufziehen der Gummihülse auf den Zylinder möglich, mit dem Nachteil, dass das Steifigkeitsprofil nicht mehr so definiert, bzw. kontrolliert herstellbar ist.

[0022] Der Begriff "Profil" bedeutet hier, dass unterschiedliche Umfangs-Elastizitätswerte S in axialer Richtung der Hülse im Schichtaufbau variieren, mit der Bedingung, dass das Profil bezügliche der Mitte der Hülsenbreite symmetrisch gestaltet ist.

[0023] In der Figur sind mit 6a, 6b, 6c drei unterschiedliche Profilbeispiele aufgezeigt, die zwar nicht gleichzeitig, aber dennoch einzeln sinnvoll anwendbar sind.

[0024] So zeigt 6a ein "konvexes" Elastizitätsprofil des Schichtaufbaus 2, so dass die Geschwindigkeitsunterschiede der Papierbahn entlang dem Druckspalt, aus diesen die Faltenbildung der Papierbahn resultiert, ausgeglichen werden können.

[0025] 6b zeigt umgekehrt ein "konkaves" Elastizitätsprofil, während 6c ein "doppelt konvexes" Steifigkeitsprofil aufzeigt.

[0026] Alle hier gezeigten Profile (aber auch weitere) sind in gewünschter Weise durch das Vorrecken der Fäden/Garne oder Gewebe erzeugbar und in der Gummihülse konservierbar, was den Kern der Erfindung darstellt.

[0027] Bei sorgfältiger Wahl der Geometrie des Profils 6a, 6b, 6c im Schichtaufbau 2 der Gummihülse erhält man ein Gummituch, das im Gebrauch eine gleichmässige Oberflächengeschwindigkeit entlang des Druckspaltes, durch den die Papierbahn läuft, aufweist, so dass die Faltenbildung aufgrund der variierenden Profile 6a, 6b, 6c verhindert wird, wobei die gemäss Stand der Technik unterschiedlichen radialen Steifigkeits- und Kompressibilitätswerte nicht notwendig sind.

[0028] Empirische Versuche haben gezeigt, dass die besten Resultate zu erzielen sind, wenn die Elastizität in Umfangsrichtung der Hülse verglichen mit einer über Hülsenachse gleichförmig verlaufenden Steifigkeit ein Profil in axialer Richtung aufweist, bei dem über die Bahnbreite das Geschwindigkeitsprofil der geförderten Papierbahn derart verändert ist, dass das Förderverhalten der Gummizylinderhülse über der Bahnbreite in einem Bereich von -0,5% < 0 < +0,5% beeinflusst ist.

Ansprüche

1. Gummizylinderhülse, insbesondere für Offsetdruckmaschinen, mit einer durch Luft aufweitbaren inneren Trägerhülse (1), auf der ein Gummibelag (2) angeordnet ist, wobei der Gummibelag (2) einen Schichtaufbau (2) aufweist, der beabstandet zur Aussenoberfläche kompressible Schichtelemente (3) und die Steifigkeit (S) beeinflussende Schichtelemente (4) wie Fäden/Garne oder Gewebe enthält, wobei die die Steifigkeit (S) beeinflussenden Schichtelemente (4) gleichmässig in Umfangsrichtung sind , dadurch gekennzeichnet, dass die die Steifigkeit (S) beeinflussenden Schichtelemente (4) in Richtung der Hülsenachse unterschiedlich stark in definierter Weise vorgereckt sind, d.h. über die Elastizitätsgrenze geotreckt sind, so dass über die Hülsenbreite ein tangentiales Steifigkeitsprofil (6a, 6b, 6c) entsteht, das bezüglich der Mitte der Hülsenbreite symmetrisch gestaltet ist.

2. Gummizylinderhülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steifigkeit (S) in Umfangsrichtung der Hülse verglichen mit einer über Hülsenachse gleichförmig verlaufenden Steifigkeit ein Profil (6a, 6b, 6c) in axialer Richtung aufweist, so dass dieses Steifigkeitsprofil (6a, 6b, 6c) über die Bahnbreite das Geschwindigkeitsprofil der geförderten Papierbahn verändert, derart dass das Förderverhalten der Gummizylinderhülse über der Bahnbreite in einem Bereich von -0,5% < 0 < +0,5% beeinflusst ist.

Claims

1. A rubber cylinder sleeve, in particular for offset printing machines, having an inner carrier sleeve (1) that can be expanded by air and on which a rubber coating (2) is arranged, wherein the rubber coating (2) has a layer structure (2) which at a distance from the outer surface contains compressible layer elements (3) and layer elements (4) that influence the rigidity (S), such as threads/yarns or woven fabric, wherein the layer elements (4) that influence the rigidity (S) are uniform in the circumferential direction,
characterised in that the layer elements (4) that influence the rigidity (S) are prestrained in the direction of the sleeve axis, that is, are stretched beyond the limit of elasticity, to differing degrees of intensity in a defined manner, so that over the width of the sleeve a tangential rigidity profile (6a, 6b, 6c) develops that is configured symmetrically with regard to the centre of the width of the sleeve.

2. A rubber cylinder sleeve according to claim 1, characterised in that compared with a rigidity that extends uniformly over the sleeve axis the rigidity (S) in the circumferential direction of the sleeve has a profile (6a, 6b, 6c) in the axial direction so that this rigidity profile (6a, 6b, 6c) over the width of the web changes the velocity profile of the paper web being conveyed in such a way that the conveying characteristics of the rubber cylinder sleeve are influenced over the width of the web in a range from -0.5% < 0 < +0.5%.

Revendications

1. Manchon en caoutchouc, notamment pour des machines d'impression offset comprenant :

- un manchon de support (1), intérieur, extensible avec de l'air, et portant un revêtement en caoutchouc (2),

- le revêtement en caoutchouc (2) ayant une structure de couches (2) comportant à distance de la surface extérieure, des éléments de couches (3), comprimables et des éléments de couches (4) influençant la raideur (S) tels que des fils/des mèches ou des tissus,

- les éléments de couches (4) influençant la raideur (S) étant répartis régulièrement dans la direction périphérique,

manchon caractérisé en ce que
les éléments de couches (4) influençant la raideur (S) sont pré-étirés dans la direction de l'axe du manchon, avec une intensité différente, d'une manière prédéfinie, c'est-à-dire qu'ils sont étirés au-delà de la limite d'élasticité de façon à générer un profil de raideur (6a, 6b, 6c) tangentiel dans la largeur du manchon et symétrique par rapport au milieu de la largeur du manchon.

2. Manchon en caoutchouc selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
dans la direction périphérique du manchon, la raideur (S) présente un profil (6a, 6b, 6c) dans la direction axiale, correspondant à une raideur de même forme suivant l'axe du manchon, de façon que le profil de raideur (6a, 6b, 6c), modifie le profil de vitesse de la bande de papier transportée, suivant la largeur de la bande pour que le comportement de transfert du manchon en caoutchouc, agisse sur la largeur de la bande dans une zone telle que -0,5 % < 0 < +0,5 %.

Zeichnung