Die Erfindung betrifft eine Drucktucheinheit für einen Drucktuchzylinder einer Rotationsdruckmaschine, mit einer formstabilen Trägerplatte mit zwei Enden, von denen das eine ein vorlaufendes Ende und das andere ein nachlaufendes Ende bezüglich der Rotation des Drucktuchzylinders bildet und die mit abgekanteten, drucktuchfreien Schenkeln am Drucktuchzylinder festlegbar sind, und mit einem auf der Außenseite der Trägerplatte befestigten Drucktuch mit einem vorlaufenden Ende und einem nachlaufenden Ende.
Die Erfindung betrifft ferner Verfahren zur Herstellung einer derartigen Drucktucheinheit.
Derartige Drucktucheinheiten werden in Rotationsdruckmaschinen am Drucktuchzylinder befestigt und dienen beim Offsetdruck der Übertragung des Druckbilds vom Plattenzylinder auf die Bedruckstoffbahn. Um der Drucktucheinheit die erforderliche mechanische Festigkeit zu verleihen, wird eine Trägerplatte, beispielsweise aus Stahlblech, eingesetzt. Auf der Außenseite der Trägerplatte wird ein Drucktuch, das mit einer oder mehreren Gummilagen aufgebaut sein kann, befestigt. Zur Fixierung der Drucktucheinheit am Drucktuchzylinder sind am bezüglich der Rotationsrichtung des Drucktuchzylinders vorlaufenden Ende und am nachlaufenden Ende der Trägerplatte abgekantete, drucktuchfreie Schenkel vorgesehen. Diese Schenkel können dann beispielsweise in einen am Drucktuchzylinder vorgesehenen Schlitz eingeführt und dort festgelegt werden.
Ein Problem bei bekannten Drucktucheinheiten ist es, dass das Drucktuch die Trägerplatte nicht nahtlos umschließt, sondern zwischen dem vorlaufenden und dem nachlaufenden Ende des Drucktuchs ein Spalt verbleibt. Im Bereich dieses Spalts kann keine Druckfarbe auf die Bedruckstoffbahn übertragen werden. An den Rändern des Drucktuchs zum Spalt ist zudem das Druckbild von schlechterer Qualität. Ferner stellt der Spalt eine Vibrationsquelle dar, weil im Bereich des Spalts ein Andruckkraftabfall auftritt. Aufgrund der periodischen Andruckschwankungen können Streifen im Druckbild entstehen. Aus dem Stand der Technik sind deshalb verschiedene Lösungen bekannt, mit denen die durch den Spalt zwischen den Enden des Drucktuches hervorgerufenen Nachteile vermieden werden sollen.
Aus der DE 195 47 917 A1 ist eine Drucktucheinheit bekannt, bei der die beiden Enden des verwendeten Drucktuchs einander formschlüssig überlappen, um dadurch den Spalt zwischen den Enden des Drucktuchs zu verkleinern.
Aus der DE 195 21 645 A1 ist eine Drucktucheinheit bekannt, bei der zwischen den beiden Schenkeln der Trägerplatte ein Schieber angeordnet wird. Das nach Außen weisende Ende des Schiebers ist dabei mit einem Füllstück verbunden, sodass der Spalt zwischen den Enden des Drucktuchs durch das Füllstück geschlossen wird.
Aus der DE 195 43 584 C1 ist eine Drucktucheinheit bekannt, bei der das Drucktuch aus einer Vielzahl von Lagen zusammengesetzt ist. Die Decklage überdeckt dabei die Stirnflächen der darunter befindlichen Lagen und bildet auf diese Weise einen Vorsprung, durch den der Spalt zwischen den Enden verkleinert wird.
Eine Drucktucheinheit der eingangs erwähnten Art ist durch US 4,635,550 bekannt. Zur Unterstützung des Drucktuchs im Bereich des Spaltes des Drucktuchzylinders ist der mit einer Spannvorrichtung verbundene Schenkel der Trägerplatte mit einem Stützelement versehen, das an der Oberseite eine Krümmung aufweisen soll, die die Umfangskrümmung des Drucktuchzylinders mit der darauf gespannten Trägerplatte im Bereich des Spaltes fortsetzt und den Spalt überbrückt. Auf diese Anordnung wird anschließend das Drucktuch aufgebracht, wobei ein Abstandskanal zwischen den Enden des Drucktuches außerhalb des Spaltes, jedoch dem Spalt benachbart angeordnet wird, um die Drucktucheinheit von dem Zylinder abnehmen zu können. Nachteilig an dieser Lösung ist eine erforderliche hohe Fertigungsgenauigkeit für die Formgebung des Stützelements, da dies die Krümmung der Umfangsfläche des Drucktuchzylinders fortsetzen soll und so groß ausgebildet sein muss, dass es den gesamten Spalt ausfüllt und sich auf der Abkantung des anderen Endes (des vorlaufenden Endes) der Trägerplatte in einer vorbestimmten Position abstützt. Eine derartige Fertigungsgenauigkeit führt in der Praxis zu erheblichen Realisierungsproblemen.
DE 43 07 320 C1 offenbart einen Übertragungszylinder für eine Druckmaschine, der ein elastisches Gummituch trägt. In einer Variante ist das Gummituch auf eine Platte aufvulkanisiert, die mit Abkantungen in einem passenden Spannschlitz des Übertragungszylinders einsetzbar sind. Das Gummituch ist im Bereich des Spannschlitzes mit einer Trennstelle versehen, an der die Enden des Gummituchs aneinander stoßen. Stützelemente für das Gummituch im Bereich des Spannschlitzes sind nicht vorgesehen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Drucktucheinheit der eingangs erwähnten zur Verfügung zu stellen, die eine Verkleinerung, des wirksamen Spaltes des Drucktuchzylinders mit einfach zu fertigenden Mitteln ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Drucktucheinheit der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, dass beide Enden des Drucktuchs über die Abkantung des zugehörigen Schenkels der Trägerplatte überstehen und dass zwischen der Abkantung und der Innenseite des Drucktuchs jeweils ein Stützelement zur Abstützung des Überstands angeordnet ist.
Bei der erfindungsgemäßen Drucktucheinheit stehen beide Enden des Drucktuchs über die Abkantungen der zugehörigen Schenkel über. Durch diesen Überstand wird der Spalt zwischen den Enden des Drucktuchs verkleinert. Dabei ist es möglich, dass der Überstand so groß gewählt wird, dass die beiden Enden des Drucktuchs in der Einbauposition beinahe oder gerade aneinander zur Anlage kommen. Um die überstehenden Enden des Drucktuches zumindest in einem gewissen Maß von unten abzustützen, sind die Stützelemente unter beiden Enden des Drucktuches zur Abstützung des Überstands vorgesehen. Im Ergebnis werden die Druckkräfte dann vom Drucktuch über das Stützelement auf die Trägerplatte übertragen, sodass das Druckbild auch im Bereich der überstehenden Enden des Drucktuchs einwandfrei auf die Bedruckstoffbahn aufgedruckt werden kann. Für die Befestigung der Stützelemente an der Drucktucheinheit sind vielfältige Befestigungslösungen denkbar. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Stützelemente an der Abkantung und/oder an der Innenseite des Drucktuchs stoffschlüssig befestigt, insbesondere festgeklebt oder anvulkanisiert.
In einer bevorzugten Ausführungsform füllen die Stützelemente den Zwischenraum zwischen der Ankantung und dem Überstand des Drucktuches aus.
Bevorzugt werden die Stützelemente aus einem formbaren, aushärtenden Material, insbesondere aus einer vulkanisierten Gummimasse oder aus einer ausgehärteten Kunststoffmasse, gebildet. Ein in Frage kommender Kunststoff ist Polyurethan, der im ausgehärteten Zustand ein duroplastisches Verhalten aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Drucktucheinheit dadurch gebildet, dass das Material des Drucktuches auf die Trägerplatte aufgebracht wird, dass anschließend vom Drucktuch freie Enden der Trägerplatte zur Bildung der Schenkel so abgekantet werden, dass die Enden des Drucktuchs über die Abkantungen überstehen und anschließend in die durch die Abkantungen gebildeten Zwischenräume zwischen Drucktuch und Trägerplatte jeweils ein Stützelement eingebracht wird, wobei sich das Stützelement naturgemäß über die gesamte Arbeitsbreite des Drucktuchs erstreckt.
Eine zweckmäßige Herstellungsweise sieht dabei vor, dass das Material des Drucktuchs in noch nicht ausgehärteter Form auf die Trägerplatte aufgebracht wird und dass die Stützelemente aus einem aushärtbaren Material, insbesondere Gummi, gebildet werden. In diesem Fall kann das Drucktuch zusammen mit den Stützelementen, insbesondere durch Vulkanisation, aushärten.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die zueinander weisenden Seitenflächen der Stützelemente nach der Montage der Druckeinheit formkomplementär zueinander ausgebildet und liegen aneinander an oder bilden einen nur kleinen Abstandsspalt. In entsprechender Weise können auch die zueinander weisenden Seitenflächen der einander gegenüberliegenden Enden des Drucktuchs nach der Montage der Drucktucheinheit formkomplementär ausgebildet sein und aneinander zur Anlage kommen oder nur einen kleinen Abstandsspalt bilden. Dies gelingt dadurch, dass die Stützelemente aus einem in den Spalt eingefüllten Stützmaterial durch Trennen des Stützmaterials gebildet sind.
Dabei ist es denkbar, dass die Stützelemente stoffschlüssig mit einer Unterbauschicht verbunden werden, die zwischen Drucktuch und Trägerplatte angeordnet ist und auf diese Weise die Trägerplatte, ausgehend von den beiden Ankantungen, durchgehend umschlingt. Durch die Unterbauschicht können die Eigenschaften der Drucktucheinheit, insbesondere hinsichtlich der Härte und des Rundlaufes, zusätzlich beeinflusst werden. Als Material zur Herstellung der Unterbauschicht ist insbesondere Gummi oder ein ähnliches Elastomermaterial geeignet.
Für das Fertigungsverfahren in der weiteren Ausführungsform muss ein Fertigungszylinder zur Verfügung stehen, dessen Gestalt, insbesondere dessen Durchmesser und dessen Befestigungseinrichtungen zur Befestigung der Trägerplatte, im Wesentlichen dem später in der Druckmaschine verwendeten Drucktuchzylinder entspricht. An diesem Fertigungszylinder wird die unbeschichtete Trägerplatte mit den abgekanteten Schenkeln befestigt und nimmt auf diese Weise eine Position ein, die der späteren Position nach der Montage am Drucktuchzylinder entspricht.
Nach Befestigung der Trägerplatte am Fertigungszylinder wird der Spalt zwischen den gegenüberliegenden Abkantungen der Trägerplatte mit einem Stützmaterial, beispielsweise mit einer härtbaren-Gummimasse, ausgefüllt.
Auf diese Weise werden die beiden Abkantungen der Trägerplatte stoffschlüssig-miteinander verbunden. Daran anschließend wird das Drucktuch derart an der Trägerplatte befestigt, beispielsweise festgeklebt oder aufvulkanisiert, dass die Enden des Drucktuches über die Ankantung des zugeordneten Schenkels überstehen. Der Überstand liegt auf diese Weise dann auf dem Stützmaterial von unten abgestützt.
Um die Drucktucheinheit vom Fertigungszylinder abnehmen zu können, wird das Stützmaterial vor oder nach der Befestigung des Drucktuches an der Trägerplatte unter Bildung von zwei Stützelementen durchtrennt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Stützmaterial mit einer scharfen Schneide durchschnitten wird. Die beiden durch das Trennverfahren gebildeten Seitenflächen der einander gegenüberliegenden Stützelemente weisen auf diese Weise komplementäre Formen auf, sodass die Stützelemente nach der Montage der Drucktucheinheit am Drucktuchzylinder einander formkomplementär mit kurzem Abstand gegenüberliegen oder gerade aneinander zur Anlage kommen.
Um nicht nur eine optimale Abstützung des Überstandes am Ende des Drucktuches gewährleisten zu können, sondern auch den Spalt zwischen den beiden Enden des Drucktuches zu minimieren bzw. zu eliminieren, wird eine weitere Verfahrensvariante eingesetzt. Bei dieser Verfahrensvariante werden die üblichen Drucktücher verwendet, die vor Anbringung des Drucktuches an der Trägerplatte eine ebene Gestalt, beispielsweise eine rechteckige Form, aufweisen. Durch Anbringung des Drucktuchs an der Trägerplatte wird bei Verwendung dieser ebenen Drucktücher ein Spalt zwischen den zueinander weisenden Seitenflächen an den einander gegenüberliegenden Enden des Drucktuches gebildet. Dieser Spalt kann mit einem geeigneten Siegelmaterial, beispielsweise einer härtbaren Gummimasse, ausgefüllt werden. Um die Drucktucheinheit vom Fertigungszylinder abnehmen zu können, wird das Siegelmaterial dann nach ausreichender Aushärtung durchtrennt. Die durch das Trennverfahren gebildeten Seitenflächen der einander gegenüberliegenden Enden des Drucktuchs weisen dadurch komplementäre Formen auf, sodass die Enden des Drucktuchs nach der Montage der Drucktucheinheit am Drucktuchzylinder einander formkomplementär mit kurzem Abstand gegenüberliegen oder aneinander zur Anlage kommen.
Um einen möglichst genauen Rundlauf zu erreichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Siegelmaterial vor oder nach dem Druchtrennen unter Bildung einer zylindrischen Umfangsfläche bearbeitet, beispielsweise überschliffen, wird.
Vorzugsweise werden Siegelmaterial und Stützmaterial gleichzeitig durchtrennt, um einen optimalen Formschluss zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Drucktucheinheit bei Montage der Drucktucheinheit am Drucktuchzylinder zu gewährleisten.
Alternativ zur Verwendung von ebenen Drucktüchern ist für die Herstellung einer erfindungsgemäßen Drucktucheinheit auf einem dazu dienenden Fertigungszylinder auch die Verwendung von schlauchförmigen Drucktüchern denkbar. Aufgrund ihrer schlauchförmigen Gestalt entfällt bei diesen Drucktüchern das Verbinden der Enden, wie es bei ebenen Drucktüchern bei der beschriebenen Verfahrensvariante zur Eliminierung des Spalts zwischen den Enden des Drucktuchs erforderlich ist. Zur Befestigung der schlauchförmigen Drucktücher ist es beispielsweise denkbar, dass ein geeigneter Klebstoff nach Anordnung des Drucktuchs auf der Trägerplatte in den Spalt zwischen Drucktuch und Trägerplatte eingepresst wird. Dazu können an der Trägerplatte Kanäle oder Ausnehmungen vorgesehen sein. Alternativ dazu ist auch die Verwendung von durch Temperatur oder Lichteinstrahlung härtbaren Klebemassen denkbar, sodass das schlauchförmige Drucktuch zunächst auf die Trägerplatte aufgezogen werden kann und anschließend der an der Trägerplatte aufgebrachte Kleber durch Erhöhung der Temperatur oder Lichtbestrahlung ausgehärtet wird. Sobald das schlauchförmige Drucktuch an der Trägerplatte fixiert ist, wird es durch geeignete Trennverfahren durchtrennt, um die Trägerplatte vom Fertigungszylinder abnehmen zu können. Auch diese Trennung wird gemeinsam mit der Trennung des Stützmaterials vorgenommen.
Zwei Ausführungen der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden nachfolgend beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Drucktucheinheit 01, deren Dicke z. B. 1,9 mm beträgt, besteht aus einer Trägerplatte 02, mit einer Dicke von ca. 0,2 mm bis 0,5 mm und einem auf der Trägerplatte 02 befestigten Drucktuch 03. Die Trägerplatte 02 kann beispielsweise aus einem Stahlblech hergestellt sein. Das Drucktuch 03 kann beispielsweise in der Art eines Gummituchs, insbesondere aus mehreren Lagen unterschiedlichem Materials, ausgebildet sein.
In der in Figur 1 dargestellten Fertigungsphase sind sowohl die Trägerplatte 02 als auch das Drucktuch 03 vollständig eben ausgelegt, sodass das Drucktuch 03 spannungs- und verformungsfrei auf der Trägerplatte 02 befestigt werden kann. Dazu kann das Drucktuch 03 beispielsweise aufgeklebt oder aufvulkanisiert werden.
Anschließend werden in einer Abkantmaschine am vorlaufenden und am nachlaufenden Ende der Trägerplatte 02 die drucktuchfreien Schenkel 04 und 6 nach unten abgekantet, sodass die Schenkel 04 und 06 später zur Befestigung der Drucktucheinheit 01 an einem nicht dargestellten Drucktuchzylinder verwendet werden können. Zwischen den Schenkeln 04 und 06 verläuft der noch ebene Mittelteil 07 der Trägerplatte 02, der vom Drucktuch 03 vollständig nach außen hin abgedeckt ist. Am Übergang zwischen dem Mittelteil 07 einerseits und den Schenkeln 04 bzw. 06 andererseits verlaufen die Abkantungen 08 und 09.
Die Abkantungen 08 und 09 werden in der Abkantmaschine derart hergestellt, dass die beiden Enden 11 und 12 des Drucktuchs 03 ein stückweit über die Abkantungen 08 und 09 überstehen. Der Zwischenraum zwischen den überstehenden Enden 11 und 12 einerseits und der Trägerplatte 02 andererseits wird durch zwei Stützelemente 13 und 14 ausgefüllt. Die Stützelemente 13 und 14 können beispielsweise durch Aufbringung einer härtbaren Gummimasse hergestellt werden.
In Figur 3 ist ein Ausschnitt der Drucktucheinheit 01 in der Einbauposition dargestellt. Man erkennt, dass die beiden Schenkel 04 und 06 in der Einbauposition einander gegenüberliegend parallel zueinander verlaufen, sodass sie gemeinsam in einem Schlitz an einem nicht dargestellten Druckzylinder befestigt werden können. Aufgrund des Überstands der Enden 11 und 12 des Drucktuchs 03 wird die Breite des Spalts 16 zwischen den Enden 11 und 12 des Drucktuchs 03 minimiert. Dadurch ist es beispielsweise möglich, die Breite des Spalts 16 auf eine Breite von kleiner 0,5 mm zu minimieren.
Der Abstand der Schenkel 04 und 06 entspricht im Wesentlichen dem Abstand a01 der Öffnung auf der Zylinderoberfläche und beträgt weniger als 3 mm, insbesondere ist er kleiner als 1,5 mm.
Aufgrund der Abstützung der überstehenden Enden 11 und 12 durch die Stützelemente 13 und 14 wird eine ausreichende Druckübertragung vom Drucktuch 03 auf eine Bedruckstoffbahn in diesem Bereich erreicht.
In Figur 4 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drucktucheinheit 17 dargestellt. Auch die Drucktucheinheit 17 weist eine Trägerplatte 18 aus Stahlblech und ein Drucktuch 19 aus Gummi auf. Zur Herstellung der Drucktucheinheit 17 wird zunächst die Trägerplatte 18 mit deren Schenkeln 21 und 22 an einem Fertigungszylinder befestigt, dessen Gestalt dem Drucktuchzylinder entspricht, an dem die Drucktucheinheit 17 in der Druckmaschine befestigt werden soll. Anschließend wird ein Dichtungselement 23 in den Spalt 26 zwischen den Schenkeln 21 und 22 eingelegt, um den Spalt 26 nach unten abzudichten. Danach wird eine flüssige Elastomermasse an der Außenseite der Trägerplatte 18 derart aufgebracht, dass die Trägerplatte 18 von einer durchgehenden Unterbauschicht 24 umgeben wird. Im Bereich der gegenüberliegenden Schenkel 21 und 22 füllt die Unterbauschicht 24 den Spalt 26 zwischen den gegenüberliegenden Abkantungen 27 und 28 aus.
Anschließend wird auf der Unterbauschicht 24 das Drucktuch 19 befestigt, beispielsweise aufvulkanisiert. Der Spalt 26, der sich zwischen den Enden 31 und 32 des Drucktuchs 19 fortsetzt, wird mit Siegelmaterial 29, beispielsweise einer härtbaren Elastomermasse, verschlossen und anschließend an der Außenseite zur Herstellung einer gleichmäßig zylindrischen Außenfläche überschliffen.
Zum Schluss wird das Siegelmaterial 29 und die Unterbauschicht 24 entlang der Schnittlinie 33 durchtrennt, sodass die Drucktucheinheit 17 vom Fertigungszylinder abgenommen und an einem Drucktuchzylinder montiert werdenkann. Durch die Trennung der Unterbauschicht 24 werden getrennte Stützelemente 34 und 36 gebildet, die jeweils die Enden 31 und 32 des Drucktuchs 19 von unten abstützen. Bei Montage der Drucktucheinheit 17 an einem Drucktuchzylinder kommen die durch den Schnitt entlang der Schnittlinie 33 gebildeten Seitenflächen der Stützelemente 34 und 36 formschlüssig aneinander zur Anlage.