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EP1327523A1 - Walze mit lösbarem Walzenmantel - Google Patents

Walze mit lösbarem Walzenmantel Download PDF

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Publication number
EP1327523A1
EP1327523A1 EP02090011A EP02090011A EP1327523A1 EP 1327523 A1 EP1327523 A1 EP 1327523A1 EP 02090011 A EP02090011 A EP 02090011A EP 02090011 A EP02090011 A EP 02090011A EP 1327523 A1 EP1327523 A1 EP 1327523A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
roll
core
shell
printing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02090011A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Sauer
Mathias Zisenis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Paul Sauer & Co Walzenfabrik KG GmbH
Original Assignee
Paul Sauer & Co Walzenfabrik KG GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE10034932A priority Critical patent/DE10034932B4/de
Application filed by Paul Sauer & Co Walzenfabrik KG GmbH filed Critical Paul Sauer & Co Walzenfabrik KG GmbH
Priority to EP02090011A priority patent/EP1327523A1/de
Priority to US10/047,175 priority patent/US20030131743A1/en
Publication of EP1327523A1 publication Critical patent/EP1327523A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/08—Cylinders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F31/00—Inking arrangements or devices
    • B41F31/26—Construction of inking rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F7/00—Rotary lithographic machines
    • B41F7/20—Details
    • B41F7/24—Damping devices
    • B41F7/26—Damping devices using transfer rollers

Definitions

  • the invention relates generally to a roller with a rigid roller core and a detachable connected with this roller jacket and their use in offset printing machines.
  • These are essentially rollers, the core and jacket of which The principles of sleeve technology can be releasably connected to one another.
  • Such rollers are in different designs and for different applications in printing technology known.
  • rollers for rotogravure and flexographic printing consist of one rigid, essentially cylindrical roller core, occasionally also roller base called, and a custom-fit detachable roller shell with a multi-layer structure.
  • Gravure cylinders usually consist of an outer layer of the roll shell metallic material. This layer is usually elastic and flexible about different Intermediate layers with a sleeve-shaped metallic or from a Fiber composite material molded carrier body connected. Flexo printing is a similar one Structure known, the outer layer usually consists of a plastic.
  • DE 195 45 597 A1 describes a sleeve for printing or anilox rollers described, the inner tube made of a stretchable plastic material and an outer has metallic tube, the surface of which can be engraved or for flexographic printing Suitable layer is coated, the space between the tubes with foam is filled out.
  • a pressure roller for flexographic printing made of a light metal alloy or Steel or pressure roller sleeve made of fiber composite materials such as GRP and CFRP or one metallic material such as nickel with a seamless coating of polyurethane (PU) with a thickness of at least 3 mm and a hardness of 30 to 60 Shore A, the surface is provided with endless, positive or negative printing forms by means of laser engraving, discloses DE 19944136 A1.
  • rollers for the pressure treatment of webs for example Gravure rollers, with ready-to-install jackets.
  • These rollers consist of a rigid cylindrical roller core and a detachably applied jacket made of rubber or rubber-like plastics with reinforcing insert, for example made of textile threads or Steel wire, and a conical angle of a few minutes to a maximum of 1 ° Inner surface area.
  • the worn elastomeric roller jacket can be in place can be removed and sent in for renewal alone, while the corresponding one Roll core remains in the operation.
  • a roller made of a cylindrical roller core and a cylindrical jacket made of one adhesive rubber layer adjacent to the roller core, a fabric layer attached to it and an outer working layer located above it is described in DE 3139494 C2.
  • the layers of the jacket are connected to one another by vulcanization.
  • the inside diameter of the jacket is slightly less than the outside diameter of the Roll core, which with a compressed air device for generating a compressed air cushion for Facilitation of pushing the jacket onto the roll core is provided.
  • EP 704 301 B1 also describes a printing roller for channelless printing a roller core and a sleeve-shaped pressure or Transfer form with an additional intermediate layer, for example made of self-adhesive Plastic film, for adjustment.
  • parts of the jacket are formed as a sleeve and axially displaceable or rotatable and displaceable via roller bearings the roller core stored (DE 196 28 647 A1, DE 296 09 007 U1).
  • Rollers in the inking, dampening and coating units of offset printing machines are used in the Even today, they are usually replaced with new ones when they are worn out Connection completely expanded and for processing or regumming to the Roller suppliers sent. Because in the print shop there are always printing rollers for exchange in the Machine rollers must be available and usually a set of rollers or more is at the roller manufacturer, this leads to a large number of roller cores must be procured and stored. This is particularly true for complex designs or designed rollers such as iridescent or tempered rollers cost to book.
  • the invention thus relates on the one hand to a roller with a rigid roller core and a releasably connected to this roll shell, characterized in that the Roll shell an outer layer made of an elastomeric or elastic plastic material has and the roller is a printing roller, in particular a ink, damp or Varnishing roller for a rotary or sheet-fed offset printing press, on the other hand a inking, dampening or coating unit of a printing machine, in particular rotary or Sheet-fed offset printing machine, characterized in that it is in accordance with at least one roller of the invention.
  • the invention thus also includes the use of a roller with a rigid one Roll core and a roll shell releasably connected to this with an outer Layer of an elastomeric or elastic plastic material as a pressure roller, in particular as a paint, dampening or painting roller in a rotary or Sheet-fed offset printing machine and a method for exchanging the roll cover of one Printing roller with a rigid roller core and a roller shell with an outer Layer of an elastomeric or elastic plastic material, in particular a color, Damp or varnishing roller in a rotary or sheet-fed offset printing machine, thereby characterized in that the roll shell is releasably connected to the roll core.
  • rollers have from manufacturer to manufacturer, from machine type to machine type and often also different within a machine type and inking, dampening or coating unit Dimensions. This means that the production of interchangeable roller shells is high Allows flexibility and variability. This flexibility as well as the retrofitting of the Costs associated with printing presses have so far been considered too expensive and uneconomical been considered.
  • the roller core of the printing roller according to the invention consists of a roller base with a substantially cylindrical lateral surface, the facilities on its end faces for receiving the roller in the printing press, for example bearing pins or Rolling bearing for receiving the roller on a shaft. Takes the roller in the printing press If a certain function is true, the roller core can be modified accordingly. These include, for example, iridescent rollers that have an axial device Movement of the roller feature, as well as rollers with channels through which a for tempering serving medium can be directed.
  • the base body of the roller core can be designed as a solid body, often, in particular for rolls of medium (diameter 30 to 250 mm) and larger dimensions (diameter > 250 mm), is the roller body to save mass to be moved or Manufacturing costs, however, carried out tubular.
  • tubular bodies can these, for example, support disks, support rings, struts, mesh or Have networks.
  • the roller core, in particular its base body can be made from one metallic material, an oxide, metal, glass or polymer ceramic material, one polymer-bound mineral casting (also known as reactive resin concrete or polymer concrete) or consist of a plastic material.
  • Plastic materials are preferably with Fibers or other particles reinforced to a sufficient shape and To ensure dimensional stability.
  • the surface of the roll core chemically or physically treated, for example in whole or in part with one metallic layer.
  • the shock and friction resistance of the Surface increased or the visual impression of the roller core can be improved.
  • methods for surface treatment are known in various technical fields and can for the manufacture of the roller according to the invention.
  • the roll body can on its outer surface and optionally also on one correspondingly shaped end face with openings. When the Rolled core with compressed air then air passes through these openings and forms Air cushion on which the roller jacket can be moved. This principle and that associated technology is familiar to the skilled worker in principle.
  • the roller body can also be designed so that its diameter is variable. Possible designs Such roll cores are described for example in EP 970 807.
  • the outer surface of the roller base body is essentially cylindrical or slightly conical designed.
  • the conical angle is advantageously a few minutes to 1 °, preferably less than 0.5 °.
  • these are Elevations and depressions designed so that the locked roller jacket underneath mechanical action and / or when building a compressed air cushion from the roll core can be solved.
  • the outer surface of the roller body can, for example, over its entire length or axially have one or more depressions in the form of grooves in partial areas. In these Grooves grip - preferably web-shaped - elevations on the inside of the roll shell and thus ensure a tight fit of the roll shell on the roll core in Rotation.
  • the outer surface of the roller body can also radially one or more Have depressions in the form of continuous or interrupted grooves into which engage correspondingly designed elevations on the inner surface of the roll shell. This can, for example, anchor the roll shell in the axial direction respectively. Grooved depressions can also be arranged on spiral lines be so that the roller shell is placed on the roller core by a screwing movement becomes.
  • the outer surface of the roller core can also be a point or point have several depressions of any shape into which corresponding elevations can intervene on the inside of the roll shell. According to these examples, you can conversely also surveys on the lateral surface of the roller base body and depressions are present on the inner surface of the roll shell.
  • the roller base body can, especially on its surface, also with or be provided with several electromagnetic devices. These can, for example, at Triggers a magnetic adhesion to opposite poles located on or in the roll shell effect and thus anchor the roll shell to the roll core.
  • the Roll jacket be provided with an electromagnetic device with opposite poles magnetically attached to the roller core.
  • the electromagnetic one is preferably located Device on the roller core.
  • the roll shell can be made entirely of a cover made of an elastomeric or elastic Consist of plastic or be formed by a support body provided with a cover.
  • This carrier body can be in the form of a sleeve made of a metallic, oxide, metal, glass or polymer-ceramic material or made of a plastic material.
  • the carrier body can be a thin sleeve made of aluminum, Nickel or steel, or act from an alumina ceramic or a sleeve a fiber composite material. The latter are particularly from the gravure and Flexographic printing technology is known in principle and is commercially available in many different versions available.
  • Such sleeves consist for example of a glass fiber (GRP), Carbon fiber (CFRP), or aramid fiber reinforced epoxy or polyester resin, they but can also consist of other temperature-resistant high-performance plastics.
  • the fibers can be both short fibers and long fibers (length of the single fiber> 0.4 mm) as well as continuous fibers.
  • roller shells are mounted on a stable roller core according to the invention, they do not have to meet the high mechanical requirements of self-supporting sleeve-shaped carrier body or roller shells can be made.
  • the layer thickness of the Carrier body can therefore be reduced significantly, for example, to the Half or less than the thickness of a self-supporting support body of the same size.
  • the advantage of a roll shell provided with a carrier body is essentially that friction forces occurring during assembly and disassembly of the roll shell reduce and a safe due to their higher rigidity compared to the cover to ensure a snug fit of the roll shell on the roll core.
  • friction-modified plastics use or at least with the outside of the inner surface of the roll shell to be provided with a coating which has very good sliding-friction properties.
  • Roller shells that have no solid support body can, especially in the area of Inner surface of the jacket, made of reinforcing inserts such as fabric, braid or fleece Textile threads are reinforced. In this way, the tight fit of the Roll jacket on the roll core can be guaranteed for the operating time. If a Roll shell is equipped with or without reinforcement or with or without a support body, depends on the operational requirements of the respective printing roller. With less The roller jacket can only be subjected to mechanical loads from the Reference material exist with particularly high mechanical and dynamic loads on the Roll due to flexing at high speeds or high contact pressures is the Roll cover preferably provided with a solid support body.
  • Roller shells with a support body or a reinforcement also hold during their Storage between production at the roller manufacturer and use in the printing company their shape easily. Roller shells without a carrier body or reinforcement are advantageous provide a dome during storage. From economic and ecological For this reason, recycling material made of plastic or cardboard is preferably used.
  • rollers or depressions are provided with the corresponding recesses or elevations formed on the roller core and thus fix the roller shell in the radial and axial directions.
  • rollers with Carrier bodies are these elevations and depressions preferably through recesses in the Carrier body executed.
  • the roll shells are shaped so that the bumps and depressions on the end faces do not adversely affect the printed image or affect the distribution of liquid media.
  • the reference of the Roll jacket therefore cylindrical in the area of the jacket surface and points to the No textures on the end faces.
  • the cover of the roller shell can, however, make cuts, profiles, textures if necessary or have engravings.
  • the surface of the roll shell can be covered Incisions can be divided into two, three or more areas. That way you can interchangeable roller jackets for panorama printing, for example.
  • the roll shell can optionally be constructed in one or more layers. This concerns both the structure of a support body and that of the cover, which if necessary via a suitable adhesive is connected to a carrier body.
  • a suitable adhesive is connected to a carrier body.
  • an elastomer or Elastic plastic material for the roll cover can elastomers according to the invention or elastic plastics, i.e. vulcanized rubbers such as natural rubber (NR) or synthetic rubber, e.g.
  • NBR, HNBR, XNBR Acrylonitrile butadiene rubber
  • CM Ethylene rubber
  • EPM ethylene propylene rubber
  • SBR styrene butadiene rubber
  • IIR polyisoprene rubber
  • Polyester and polyether urethane rubber AU, EU
  • polyacrylate rubber ACM
  • Ethylene-acrylate rubber EAM
  • epichlorohydrin rubber CO, ECO, ETER
  • Polynorbomene rubber PNR
  • silicone rubber MQ, MFQ, MPQ, MVQ, MPVQ
  • Fluororubber FKM
  • chloroprene rubber CR
  • elastic thermoplastics e.g.
  • TPE thermoplastic Elastomer
  • SBS Styrene block copolymer
  • SEBS SEBS
  • SIS copolyester elastomer
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • pourable or foamable plastics in particular based on polyurethane, or mixtures of the components mentioned as a basis be used.
  • the material is according to the purpose and function of the select and modify the respective roller.
  • the elastomeric or elastic plastic material can also, in particular, conventional additives Fillers, dyes, reinforcing materials, plasticizers and / or fiber material as well further functional additives, for example substances for adjusting the hydrophilicity or Hydrophobicity of the roller surface or ink-repellent substances such as fluorinated Polyolefins (e.g. Teflon). These can be in the plastic material of the cover mixed in or - in the case of additives - reactively connected to the plastic material or be polymerized into this.
  • the cover can also be made with a thin sleeve a thermoplastic, e.g. made of Teflon tubing, covered or with textile Materials, e.g. rubber-impregnated nonwovens are wrapped or wrapped.
  • the rubber When manufacturing the rollers, the rubber is usually made by vulcanization cross-links and thus maintains the desired strength, while elastic thermoplastics, thermoplastic elastomers and pourable or foamable plastics by cooling gain strength from the melt.
  • the roller has a roller core made of plastic and a removable roller jacket based on polyurethane.
  • the roller core consists in one embodiment (A) of a fiber-reinforced high-performance plastic and in another embodiment (B) of a CFRP shell which is filled with a thermoplastic.
  • the roller has the following dimensions: Overall length: 596 mm Reference length: 513 mm Overall diameter: 45.5 mm Core diameter: 25 mm
  • the basic body of the roller core (A) has radial and axial on its outer surface Towards web-shaped elevations with a height of approx. 5 to 7 mm, the edges of which are rounded.
  • the base body of the roller core (B) has on its outer surface in radial and axial direction groove-shaped depressions with a depth of about 5 to 7 mm whose edges are rounded.
  • the basic bodies of the roller cores (A) and (B) are closed one side is conical, the conical angle is 15 minutes.
  • the Roll shell is made without reinforcement or support body. However, he points to his Inner surface of the same conicity as the roll cores, the The inside diameter of the roll shell is 0.8 millimeters smaller than the outside diameter of the roll core.
  • roller core (A) or (B) is pushed on until the respective elevations and depressions mesh. After wear of the roller shell, it is mechanically removed from the Roller core released and replaced with a new one. The worn roller jacket can directly to be disposed of.
  • the roller has an essentially cylindrical roller core made of steel and a removable roller jacket based on NBR.
  • the base body of the roller core has a bevelled end face with openings and openings on its outer surface. These openings are connected to a channel in the interior of the roller core, so that compressed air can be applied to the roller core from the inside.
  • the roller has the following dimensions: Overall length: 1087 mm Reference length: 1035 mm Overall diameter: 72 mm Core diameter: 52 mm
  • the roll shell is made up of multiple layers, with the inside diameter surrounding layer is reinforced with a nonwoven made of polyamide fibers. This layer forms to a certain extent, a flexible reinforcement of the inner surface of the roll shell, the is also cylindrical, the inner diameter of the roll shell somewhat is smaller than the outer diameter of the roll core.
  • the roll core is pressurized with compressed air, whereby the Surface of the roller body forms an air cushion over which the roller shell is moved.
  • the roller has a slightly conical roller core made of steel and a removable roller jacket based on EPDM.
  • the roller core consists of a tubular base body, in the end faces of which roller bearings are inserted.
  • the basic body contains part of the mechanics with which the oscillating movement of the roller is brought about.
  • the main body of the roll core is conical on one side, the conical angle being 30 minutes.
  • the base body On the side with the smaller diameter, the base body has a bevelled end face with openings. This consists of a plastic with good sliding-friction properties. There are further openings on the outer surface of the roller body. Compressed air can be applied to the roller core from the inside.
  • the roller has the following dimensions: Overall length: 1071 mm Reference length: 1035 mm Overall diameter: 60 mm Core diameter: 34 mm
  • the roll shell consists of an approximately 2 to 3 mm thick carrier body made of thermoplastic or thermosetting fiber composite material and a two-layer cover.
  • the Carrier body is conical in accordance with the roll core and has on it larger radius structured shapes that when placing the sleeve on the Snap the roller body into the recesses provided there.
  • To avoid Compressed air losses can be the end faces or the roller bearings of the Roll core may be provided with a device for closing or sealing.
  • the roller has an essentially cylindrical roller core made of steel and a removable roller jacket based on NBR.
  • the basic body of the roll core is designed so that its diameter is variable.
  • the roller has the following dimensions: Overall length: 596 mm Reference length: 576 mm Overall diameter: 49 mm core diameter: 23/25 mm
  • the roller shell consists of an approximately 2 to 5 mm thick, also cylindrical Carrier body made of long glass fiber reinforced, thermoplastic and one single-layer cover based on NBR.
  • the basic body of the The roll core has at least two adjustable diameters.
  • the base body is set to the smaller diameter, whereby the Roller jacket is free to move.
  • the diameter of the base body can also optionally can be set gradually or continuously using several settings. In this way it is possible to roll coats with different over a certain range Use inner diameter.
  • the above-mentioned exemplary embodiments primarily illustrate the diverse Possibility of designing the printing roller according to the invention.
  • the expert can use this with knowledge of the mechanical to be considered in the specific application Parameters (e.g. static and dynamic load on the roller) of the roller in Contacting medium (ink, dampening solution, ink dampening solution emulsion, lacquer, if necessary also lubricants or cleaning agents etc.) and the desired function of the Printing roller in the inking, dampening or coating unit the appropriate construction of the Print roller, especially the selection of the reference material derived easily. While the selection of the roll core, e.g.
  • the roll shell of the roll according to the invention is advantageously designed such that it perfect use during the normal period of use of the cover guaranteed, but after wearing the cover simply against a new roller shell can be exchanged and disposed of. It is also advantageous if the color, Dampening or coating unit rollers are the same technical construction and / or have the same core diameter. In this way, the roll shells can vary depending on Application can be exchanged or selected and can be in the print shop fewer rolls overall, i.e. Roller jackets to be kept in stock.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)

Abstract

Druckwalzen, insbesondere Farb-, Feucht- oder Lackierwalzen für Rotations- und Bogenoffsetdruckmaschinen, mit einem starren Walzenkern und einem Walzenmantel mit einer äußeren Schicht aus einem elastomeren oder elastischen Kunststoffmaterial, sind so gestaltet, dass der Walzenmantel lösbar mit dem Walzenkem verbunden ist. Auf diese Weise werden für Farb-, Feucht- und Lackierwerke von Druckmaschinen Walzen bereitgestellt, deren Walzenmantel austauschbar ist und im Einwegverfahren benutzt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Walze mit einem starren Walzenkern und einem lösbar mit diesem verbunden Walzenmantel und deren Verwendung in Offsetdruckmaschinen. Hierbei handelt es sich im wesentlichen um Walzen, deren Kern und Mantel nach den Prinzipien der Hülsentechnik miteinander lösbar verbunden werden. Derartige Walzen sind in verschiedenen Ausführungsarten und für unterschiedliche Anwendungen in der Drucktechnik bekannt.
Bekannteste Anwendungen für nach der Hülsentechnik aufgebaute Walzen sind Druckzylinder für den Tiefdruck und für den Flexodruck. Diese Walzen bestehen aus einem starren, im wesentlichen zylindrischen Walzenkern, gelegentlich auch Walzengrundkörper genannt, und einem passgenauen lösbaren Walzenmantel mit mehrschichtigem Aufbau. Bei Tiefdruckzylindern besteht die äußere Schicht des Walzenmantels gewöhnlich aus einem metallischen Material. Diese Schicht ist in der Regel über verschiedene elastische und flexible Zwischenschichten mit einem hülsenförmigen metallischen oder aus einem Faserverbundwerkstoff geformten Trägerkörper verbunden. Beim Flexodruck ist ein ähnlicher Aufbau bekannt, wobei die äußere Schicht in der Regel aus einem Kunststoff besteht.
Beispielsweise wird in DE 195 45 597 A1 eine Hülse für Druck- oder Rasterwalzen beschrieben, die ein inneres Rohr aus einem dehnbaren Kunststoffmaterial und ein äußeres metallisches Rohr aufweist, deren Oberfläche mit einer gravierbaren oder für den Flexodruck geeigneten Schicht beschichtet ist, wobei der Raum zwischen den Rohren mit Schaumstoff ausgefüllt ist. Eine Druckwalze für den Flexodruck aus einer Leichtmetall-Legierung oder Stahl oder Druckwalzenhülse aus Faserverbundwerkstoffen wie GFK und CFK oder einem metallischen Material wie Nickel mit einer nahtlosen Beschichtung aus Polyurethan (PU) mit einer Stärke von mindestens 3 mm und einer Härte von 30 bis 60 Shore A, deren Oberfläche mit endlosen, positiven oder negativen Druckformen mittels Lasergravur versehen ist, offenbart DE 19944136 A1.
Die Entwicklung der Hülsentechnik im Tief- und Flexodruck basiert im wesentlichen darauf, dass Druckplatten aus gravierbaren Materialien zum Zwecke des Endlosdrucks auf Warenbahnen auswechselbar auf Druckzylinder aufzubringen waren. Die Möglichkeit, mit Hilfe der Hülsentechnik austauschbare Mäntel für Walzen zu gestalten wurde jedoch auch auf anderen Gebieten erkannt. So beschreibt US 36 39 959 Gummilaufmäntel für Transportrollen auf einer starren konischen Innenhülse aus glasfaserverstärktem Kunstharz, die als austauschbares Ausrüstungsteil in Verbindung mit in gleicher Weise konisch ausgebildeten Rollenkernen dienen.
DE 25 14 294 C2 offenbart Walzen zur Druckbehandlung von Warenbahnen, beispielsweise Tiefdruckwalzen, mit montagefertigen Mänteln. Diese Walzen bestehen aus einem starren zylindrischen Walzenkern und einem lösbar aufgebrachten Mantel aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen mit Verstärkungseinlage, beispielsweise aus Textilfäden oder Stahldraht, und einem konischen Winkel von wenigen Minuten bis maximal 1° der Innenmantelfläche. Der abgenutzte elastomere Walzenmantel kann an Ort und Stelle abgenommen und für sich allein zum Erneuern eingeschickt werden, während der zugehörige Walzenkern in dem Einsatzbetrieb verbleibt.
Eine Walze aus einem zylindrischen Walzenkern und einem zylindrischen Mantel aus einer am Walzenkern anliegenden Haftgummischicht, einer darauf angebrachten Gewebeschicht und einer darüber befindlichen äußeren Arbeitsschicht wird in DE 3139494 C2 beschrieben. Die Schichten des Mantels sind durch Vulkanisieren miteinander verbunden. Der Innendurchmesser des Mantels ist etwas geringer ist als der Außendurchmesser des Walzenkerns, der mit einer Drucklufteinrichtung zur Erzeugung eines Druckluftpolsters zur Erleichterung des Aufschiebens des Mantels auf den Walzenkern versehen ist.
Der Einzug der Hülsentechnik in den Bereich der mit Gummidruckzylinder arbeitenden Offsetdruckmaschinen beschränkt sich bisher auf Farbwalzen für den Panoramadruck und auf Druckzylinder. Austauschbare Gummi-beschichtete Hülsen für Druckwerkzylinder, d.h. Offset-, Platten- und Gegendruckzylinder sowie eine Vorrichtung zum Aufbringen der Hülse mit Hilfe der Drucklufttechnik innerhalb der Druckmaschine werden beispielsweise in EP 277 545 A2 offenbart. EP 704 301 B1 beschreibt eine Druckwalze für den kanallosen Druck mit einem Walzenkern und einer mit Druckluft aufbringbaren hülsenförmigen Druck- oder Übertragungsform mit einer zusätzlichen Zwischenschicht, beispielsweise aus selbstklebender Kunststofffolie, zur Justage. Bei Farbwalzen für den Panoramadruck sind Teile des Mantels als Hülse ausgebildet und axial verschiebbar bzw. über Wälzlager dreh- und verschiebbar auf dem Walzenkern gelagert (DE 196 28 647 A1, DE 296 09 007 U1).
Walzen in den Farb-, Feucht- und Lackierwerken von Offsetdruckmaschinen werden in der Regel auch heutzutage noch bei Abnutzung gegen neue Walzen ausgetauscht und in diesem Zusammenhang komplett ausgebaut und zur Aufarbeitung oder Regummierung an den Walzenlieferanten geschickt. Da in der Druckerei stets Druckwalzen zum Austausch in der Maschine befindlicher Walzen verfügbar sein müssen und meist ein Satz Walzen oder mehr sich beim Walzenhersteller befindet, führt dies dazu, dass eine Vielzahl von Walzenkernen beschafft und bevorratet werden muss. Dies schlägt insbesondere bei aufwendig konstruierten oder gestalteten Walzen wie changierenden oder mit einer Temperierung versehenen Walzen kostenmäßig zu Buche. Hinzu kommt insbesondere bei größeren und somit recht schweren Walzen der erhöhte Arbeitsaufwand, der seitens der Druckerei insbesondere mit dem Austausch der kompletten Walzen und seitens des Walzenherstellers mit dem Transport zwecks Abholung und Anlieferung der Walzen und mit der Handhabung der Walzen bei der Fertigung verbunden ist.
Vor diesem Hintergrund bestand die Aufgabe, Druckwalzen für den Offsetdruck bereit zu stellen, deren Einsatz und Handhabung nach gegenwärtigen ökonomischen Gesichtspunkten deutlich verbessert ist. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass entsprechend der Hülsentechnik einsetzbare Druckwalzen für Offsetdruckmaschinen bereitgestellt werden.
Gegenstand der Erfindung ist somit einerseits eine Walze mit einem starren Walzenkern und einem lösbar mit diesem verbundenen Walzenmantel, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel eine äußere Schicht aus einem elastomeren oder elastischen Kunststoffmaterial aufweist und es sich bei der Walze um eine Druckwalze, insbesondere um eine Farb-, Feuchtoder Lackierwalze für eine Rotations- oder Bogenoffsetdruckmaschine handelt, andererseits ein Farb-, Feucht- oder Lackierwerk einer Druckmaschine, insbesondere Rotations- oder Bogenoffsetdruckmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Walze gemäß der Erfindung aufweist.
Die Erfindung umfasst somit auch die Verwendung einer Walze mit einem starren Walzenkern und einem lösbar mit diesem verbundenen Walzenmantel mit einer äußeren Schicht aus einem elastomeren oder elastischen Kunststoffmaterial als Druckwalze, insbesondere als Farb-, Feucht- oder Lackierwalze in einer Rotations- oder Bogenoffsetdruckmaschine sowie ein Verfahren zum Austausch des Walzenmantels einer Druckwalze mit einem starren Walzenkern und einem Walzenmantel mit einer äußeren Schicht aus einem elastomeren oder elastischen Kunststoffmaterial, insbesondere einer Farb-, Feucht- oder Lackierwalze in einer Rotations- oder Bogenoffsetdruckmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel lösbar mit dem Walzenkern verbunden ist.
Auch vor dem bereits zitierten langläufig bekannten Stand der Technik bezüglich des Einsatzes der Hülsentechnik bei Walzen war es durchaus nicht naheliegend, diese Technik auch für Farb-, Feucht- und Lackierwalzen in Offsetdruckmaschinen umzusetzen. Gegen diese Umsetzung sprachen nämlich sowohl emotionale/psychologische Gründe, beispielsweise der in langjähriger Tradition eingefahrene Vertriebsweg zwischen Druckerei und Walzenhersteller, als auch mehrere technische Gründe. Farb-, Feucht- und Lackierwerke in Offsetdruckmaschinen weisen nämlich je nach Gestaltung und Ausführung des Druckstuhls in der Regel eine Vielzahl von Walzen auf, die ihrer jeweiligen Funktion entsprechend beispielsweise als Tauch-, Duktor-, Heber-, Verreiber-, Übertrags- oder Auftragswalze bezeichnet werden und teilweise auch in mehrfacher Anzahl vorhanden sind. Diese Walzen haben von Hersteller zu Hersteller, von Maschinentyp zu Maschinentyp und oft auch innerhalb eines Maschinentyps und Farb-, Feucht- oder Lackierwerks unterschiedliche Dimensionen. Dies bedingt, dass die Fertigung von austauschbaren Walzenmänteln eine hohe Flexibilität und Variabilität ermöglicht. Diese Flexibilität sowie die mit der Umrüstung der Druckmaschinen verbundenen Kosten sind bis dato als zu teuer und unwirtschaftlich betrachtet worden.
Trotz dieser bisher ökonomisch negativen Anschauung wird in der Bereitstellung von Druckwalzen, insbesondere Farb-, Feucht- oder Lackierwalzen für Rotations- und Bogenoffsetdruckmaschinen, mit einem starren Walzenkern und einem lösbar mit diesem verbundenen Walzenmantel ein ökonomischer Vorteil gesehen. Langfristig gesehen sind die Anschaffungskosten für die Druckerei günstiger, die Handhabung der Walzen innerhalb des Druckbetriebs wird durch die leichteren hülsenartigen Walzenmäntel vereinfacht und die Handhabung seitens des Walzenherstellers wird vereinfacht, insbesondere wenn die Walzenmäntel kostengünstig entsorgt und gegen fabrikneue Walzenmäntel ausgetauscht werden können, anstatt mühsam transportiert, zwischengelagert und aufgearbeitet oder regummiert zu werden. Durch die Erfindung werden somit erstmals Druckwalzen für Offsetdruckmaschinen bereitgestellt, deren Walzenmäntel im Einwegverfahren benutzt werden können.
Ein weiteres technisches Problem, das beim Einsatz der Hülsentechnik für Druckwalzen in Offsetdruckmaschinen zu berücksichtigen ist und dessen fehlende Lösung diesen Einsatz bisher verhinderte, ist die oftmals hohe mechanische und dynamische Belastung dieser Walzen im laufenden Betrieb. Ein einwandfreier fester Halt der Mantelhülse am Walzenkern sowie eine hohe Formstabilität des Walzenmantels in sich während der Betriebs- und Nutzungsdauer der Walze ist für den Drucker unabdingbar. Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Druckwalze, die im Folgenden sowie in den Ausführungsbeispielen und Unteransprüchen dargelegt sind, betreffen u.a. Lösungen dieser speziellen Problematik.
Der Walzenkern der erfindungsgemäßen Druckwalze besteht aus einem Walzengrundkörper mit einer im wesentlichen zylindrischen Mantelfläche, der an seinen Stirnseiten Einrichtungen zur Aufnahme der Walze in der Druckmaschine aufweist, beispielsweise Lagerzapfen oder Wälzlager zur Aufnahme der Walze auf eine Welle. Nimmt die Walze in der Druckmaschine eine bestimmte Funktion wahr, so kann der Walzenkern dementsprechend modifiziert sein. Hierzu zählen beispielsweise changierende Walzen, die über eine Vorrichtung zur axialen Bewegung der Walze verfügen, sowie Walzen mit Kanälen, durch die ein zur Temperierung dienendes Medium geleitet werden kann.
Der Grundkörper des Walzenkerns kann als Vollkörper ausgebildet sein, häufig, insbesondere bei Walzen mittlerer (Durchmesser 30 bis 250 mm) und größerer Dimensionen (Durchmesser > 250 mm), ist der Walzengrundkörper zur Einsparung von zu bewegender Masse oder von Herstellungskosten jedoch rohrförmig ausgeführt. Zur Versteifung rohrförmiger Grundkörper können diese beispielsweise Stützscheiben, Stützringe, Verstrebungen, Gitter- oder Netzwerke aufweisen. Der Walzenkern, insbesondere sein Grundkörper kann aus einem metallischen Material, einem oxid-, metall-, glas- oder polymerkeramischen Material, einem polymergebundenen Mineralguss (auch als Reaktionsharzbeton oder Polymerbeton bekannt) oder aus einem Kunststoffmaterial bestehen. Kunststoffmaterialien sind vorzugsweise mit Fasern oder anderen Partikeln verstärkt, um eine ausreichende Form- und Dimensionsstabilität zu gewährleisten. Wahlweise kann die Oberfläche des Walzenkerns chemisch oder physikalisch behandelt, beispielsweise ganz oder teilweise mit einer metallischen Schicht versehen werden. Auf diese Weise kann Stoß- und Reibfestigkeit der Oberfläche erhöht oder der optische Eindruck des Walzenkerns verbessert werden. Methoden zur Oberflächenbehandlung sind in verschiedenen technischen Bereichen bekannt und können zur Herstellung der erfindungsgemäßen Walze übertragen werden.
Der Walzengrundkörper kann an seiner Mantelfläche und wahlweise auch an einer entsprechend ausgeformten Stirnseite mit Öffnungen versehen sein. Bei Beaufschlagung des Walzenkerns mit Druckluft tritt dann Luft durch diese Öffnungen hindurch und bildet ein Luftpolster, auf dem der Walzenmantel bewegt werden kann. Dieses Prinzip und die dazugehörige Technik sind dem Fachmann prinzipiell vertraut. Der Walzengrundkörper kann auch so ausgeführt sein, dass sein Durchmesser variabel ist. Mögliche Ausführungen derartiger Walzenkerne sind beispielsweise in EP 970 807 beschrieben.
Die Mantelfläche des Walzengrundkörpers ist im wesentlichen zylindrisch oder leicht konisch gestaltet. Der konische Winkel beträgt dabei vorteilhaft wenige Minuten bis 1°, vorzugsweise weniger als 0,5°. Die Mantelfläche kann zudem Vertiefungen und/oder Erhebungen aufweisen, in die entsprechende an der Innenfläche des Walzenmantels ausgeführte Erhebungen und/oder Vertiefungen eingreifen können. Diese Erhebungen und Vertiefungen dienen dazu, den Sitz des Walzenmantels auf dem Walzenkern zu stabilisieren (= "Verankern" des Walzenmantels) und somit auch den Einsatz der Druckwalze unter hoher mechanischer oder dynamischer Belastung zu gewährleisten. Andererseits sind diese Erhebungen und Vertiefungen so gestaltet, dass der arretierte Walzenmantel unter mechanischer Einwirkung und/oder beim Aufbau eines Druckluftpolsters vom Walzenkern gelöst werden kann. Hierzu kann es vorteilhaft sein, die Kanten der Erhebungen bzw. Vertiefungen in axialer Richtung der Walze weniger steil zu gestalten als in radialer Richtung sowie die Kanten abzurunden.
Die Mantelfläche des Walzengrundkörpers kann beispielsweise über ihre gesamte Länge oder in Teilbereichen axial eine oder mehrere Vertiefungen in Form von Rillen aufweisen. In diese Rillen greifen - vorzugsweise stegförmige - Erhebungen an der Innenseite des Walzenmantels und gewährleisten somit einen festen Sitz des Walzenmantels auf dem Walzenkern in Drehrichtung. Die Mantelfläche des Walzengrundkörpers kann auch radial eine oder mehrere Vertiefungen in Form von durchgehenden oder unterbrochenen Rillen aufweisen, in die entsprechend ausgeführte Erhebungen an der Innenfläche des Walzenmantels eingreifen. Hierdurch kann beispielsweise eine Verankerung des Walzenmantels in axialer Richtung erfolgen. Rillenförmigen Vertiefungen können auch auf spiralförmigen Linien angeordnet sein, so dass der Walzenmantel durch eine Schraubbewegung auf den Walzenkern aufgesetzt wird. Vorteilhaft ist diese Schraubrichtung entgegen der Rotationsrichtung der Walze im Druckbetrieb gerichtet. Die Mantelfläche des Walzenkerns kann auch punktuell eine oder mehrere beliebig geformte Vertiefungen aufweisen, in die korrespondierende Erhebungen an der Innenseite des Walzenmantels eingreifen können. Entsprechend diesen Beispielen können umgekehrt auch Erhebungen an der Mantelfläche des Walzengrundkörpers und Vertiefungen an der Innenfläche des Walzenmantels vorliegen.
Der Walzengrundkörper kann, insbesondere an seiner Manteloberfläche, auch mit einer oder mehreren elektromagnetischen Vorrichtungen versehen sein. Diese können beispielsweise bei Auslösung eine magnetische Haftung zu am oder im Walzenmantel befindlichen Gegenpolen bewirken und somit den Walzenmantel am Walzenkern verankern. Prinzipiell kann auch der Walzenmantel mit einer elektromagnetischen Vorrichtung versehen sein, die mit Gegenpolen am Walzenkern magnetisch verhaftet. Vorzugsweise befindet sich die elektromagnetische Vorrichtung am Walzenkern.
Der Walzenmantel kann vollständig aus einem Bezug aus einem elastomeren oder elastischen Kunststoff bestehen oder von einem mit einem Bezug versehenen Trägerkörper gebildet sein. Dieser Trägerkörper kann in Form einer Hülse aus einem metallischen, oxid-, metall-, glasoder polymerkeramischen Material oder aus einem Kunststoffinaterial vorliegen. Beispielsweise kann es sich bei dem Trägerkörper um eine dünne Hülse aus Aluminium, Nickel oder Stahl, oder aus einer Aluminiumoxid-Keramik handeln oder um eine Hülse aus einem Faserverbundwerkstoff. Letztere sind insbesondere aus der Tiefdruck- und Flexodrucktechnik prinzipiell bekannt und in vielfältigen Ausführungen kommerziell erhältlich. Derartige Hülsen bestehen beispielsweise aus einem mit Glasfasern (GFK), Kohlenstofffasern (CFK), oder Aramidfasern verstärkten Epoxid- oder Polyesterharz, sie können aber auch aus anderen temperaturbeständigen Hochleistungskunststoffen bestehen. Bei den Fasern kann es sich sowohl um Kurzfasern und Langfasern (Länge der Einzelfaser > 0,4 mm) als auch Endlosfasern handeln.
Da die Walzenmäntel erfindungsgemäß auf einen stabilen Walzenkern aufgezogen werden, müssen sie nicht die hohen mechanischen Anforderungen erfüllen, wie sie an selbsttragende hülsenförmige Trägerkörper oder Walzenmäntel gestellt werden. Die Schichtdicke der Trägerkörper kann daher vergleichsweise deutlich verringert werden, beispielsweise auf die Hälfte oder weniger als die Dicke eines selbsttragenden gleich großen Trägerkörpers. Der Vorteil eines mit Trägerkörper versehenen Walzenmantels besteht im wesentlichen darin, die bei der Montage und Demontage des Walzenmantels auftretenden Reibungskräfte zu vermindern sowie durch ihre im Vergleich zum Bezug höhere Steifigkeit einen sicheren passgenauen Sitz des Walzenmantels am Walzenkern zu gewährleisten. Zur Verringerung von Reibungskräften ist es besonders von Vorteil, gleit-reib-modifizierte Kunststoffe zu verwenden oder zumindest die Außenseite der Mantelinnenfläche des Walzenmantels mit einer Beschichtung zu versehen, die sehr gute gleit-reib-Eigenschaften aufweist.
Walzenmäntel, die keinen festen Trägerkörper besitzen, können, insbesondere im Bereich der Mantelinnenfläche, durch Verstärkungseinlagen wie Gewebe, Geflechte oder Vliese aus Textilfäden verstärkt werden. Auf diese Weise kann ebenfalls der feste Sitz des Walzenmantels am Walzenkern für die Betriebsdauer gewährleistet werden. Ob ein Walzenmantel mit oder ohne Verstärkung bzw. mit oder ohne Trägerkörper ausgestattet ist, richtet sich nach den betrieblichen Anforderungen an die jeweilige Druckwalze. Bei geringer mechanischer Belastung der Walze kann der Walzenmantel ausschließlich aus dem Bezugsmaterial bestehen, bei besonders hoher mechanischer und dynamischer Belastung der Walze infolge der Walkung bei hohen Drehzahlen oder hohen Anpressdrücken ist der Walzenmantel vorzugsweise mit einem festen Trägerkörper versehen.
Walzenmäntel mit einem Trägerkörper oder eine Verstärkung halten auch während ihrer Lagerung zwischen der Fertigung beim Walzenhersteller und dem Einsatz im Druckbetrieb problemlos ihre Form. Walzenmäntel ohne Trägerkörper oder Verstärkung werden vorteilhaft während der Lagerung mit einem Lagerdom versehen. Aus ökonomischen und ökologischen Gründen wird hierzu vorzugsweise Recyclingmaterial aus Kunststoff oder Pappe verwendet.
Als weitere oder alternative Vorrichtung zur Stabilisierung der Verbindung zwischen Walzenkern und Walzenmantel insbesondere während des Druckbetriebs können an den Stirnseiten des Walzenmantels Erhebungen oder Vertiefungen vorgesehen werden, die mit korrespondierenden am Walzenkern ausgebildeten Vertiefungen oder Erhebungen verzahnen und somit den Walzenmantel in radialer und axialer Richtung fixieren. Bei Walzen mit Trägerkörper sind diese Erhebungen und Vertiefungen vorzugsweise durch Aussparungen im Trägerkörper ausgeführt. Allgemein sind die Walzenmäntel so geformt, dass die Erhebungen und Vertiefungen an den Stirnseiten sich beim Drucken nicht negativ auf das Druckbild oder die Verteilung der flüssigen Medien auswirken. Vorzugsweise ist der Bezug des Walzenmantels daher im Bereich der Manteloberfläche zylindrisch und weist an den Stirnflächen keine Strukturierungen auf.
Der Bezug des Walzenmantels kann jedoch bei Bedarf Einschnitte, Profilierungen, Texturen oder Gravierungen aufweisen. Beispielsweise kann die Oberfläche des Walzenmantels durch Einschnitte in zwei, drei oder mehr Bereiche unterteilt werden. Auf diese Weise können beispielsweise austauschbare Walzenmäntel für den Panoramadruck bereitgestellt werden.
Der Walzenmantel kann wahlweise ein- oder mehrschichtig aufgebaut sein. Dies betrifft sowohl den Aufbau eines Trägerkörpers als auch den des Bezuges, der gegebenenfalls über ein geeignetes Haftmittel mit einem Trägerkörper verbunden ist. Als elastomeres oder elastisches Kunststoffmaterial für den Walzenbezug können erfindungsgemäß Elastomere oder elastische Kunststoffe, d.h. vulkanisierte Kautschuke wie Naturkautschuk (NR) oder synthetischer Kautschuk, z.B. Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR, HNBR, XNBR), Ethylenkautschuk (CM, CSM), Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPM, EPDM), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR, XSBR), Butylkautschuk (IIR), Polyisopren-Kautschuk (IR), Polyester- und Polyetherurethan-Kautschuk (AU, EU), Polyacrylat-Kautschuk (ACM), Ethylen-Acrylat-Kautschuk (EAM), Epichlorhydrin-Kautschuk (CO, ECO, ETER), Polynorbomen-Kautschuk (PNR), Silikonkautschuk (MQ, MFQ, MPQ, MVQ, MPVQ), Fluorkautschuk (FKM) oder Chloropren-Kautschuk (CR), elastische Thermoplaste, z.B. Polyvinylchlorid (PVC) oder elastifiziertes Polyolefin (z.B. PP-EPDM), thermoplastisches Elastomer (TPE), z.B. Styrol-Blockcopolymerisat (SBS, SEBS, SIS), Copolyester-Elastomer oder thermoplastisches Polyurethan (TPU), gieß- oder schäumbare Kunststoffe, insbesondere auf Basis von Polyurethan, oder Mischungen der genannten Komponenten als Basis eingesetzt werden. Das Material ist entsprechend dem Einsatzzweck und der Funktion der jeweiligen Walze auszuwählen und zu modifizieren.
Das elastomere oder elastische Kunststoffmaterial kann zudem übliche Zusätze insbesondere Füllstoffe, Farbstoffe, Verstärkungsstoffe, Weichmacher und/oder Fasermaterial sowie weitere funktionelle Zusätze, beispielsweise Substanzen zur Einstellung der Hydrophilie oder Hydrophobie der Walzenoberfläche oder farbabweisende Substanzen wie fluorierte Polyolefine (z.B. Teflon), enthalten. Diese können in das Kunststoffmaterial des Bezuges eingemischt oder - im Falle der Zusätze - reaktiv mit dem Kunststoffmaterial verbunden oder in dieses einpolymerisiert sein. Der Bezug kann wahlweise auch mit einer dünnen Hülse aus einem thermoplastischem Kunststoff, z.B. aus Teflonschlauch, überzogen oder mit textilen Materialien, z.B. gummigetränkten Vliesen umhüllt oder umwickelt werden.
Bei der Herstellung der Walzen wird der Kautschuk in der Regel durch Vulkanisation vernetzt und erhält somit die gewünschte Festigkeit, während elastische Thermoplaste, thermoplastische Elastomere und gieß- bzw. schäumbare Kunststoffe durch die Abkühlung aus der Schmelze ihre Festigkeit erlangen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen verdeutlicht, ohne auf diese beschränkt zu sein.
a) Tauch- oder Duktorwalze
Die Walze weist einen Walzenkern aus Kunststoff sowie einen ablösbaren Walzenmantel auf Basis von Polyurethan auf. Der Walzenkern besteht in einer Ausführungsform (A) aus einem faserverstärkten Hochleistungskunststoff und in einer anderen Ausführungsform (B) aus einer Hülle aus CFK die mit einem thermoplastischen Kunststoff ausgefüllt ist. Die Walze hat folgende Dimensionen:
Gesamtlänge: 596 mm Bezugslänge: 513 mm
Gesamtdurchmesser: 45,5 mm Kerndurchmesser: 25 mm
Der Grundkörper des Walzenkerns (A) weist an seiner Mantelfläche in radialer und axialer Richtung stegförmige Erhebungen mit einer Höhe von ca. 5 bis 7 mm auf, deren Kanten abgerundet sind. Der Grundkörper des Walzenkerns (B) weist an seiner Mantelfläche in radialer und axialer Richtung rillenförmige Vertiefungen mit einer Tiefe von ca. 5 bis 7 mm auf, deren Kanten abgerundet sind. Die Grundkörper der Walzenkerne (A) und (B) sind zu einer Seite hin konisch ausgeführt, wobei der konische Winkel 15 Minuten beträgt. Der Walzenmantel ist ohne Verstärkung oder Trägerkörper ausgeführt. Er weist jedoch an seiner Mantelinnenfläche die gleiche Konizität auf wie die Walzenkerne, wobei der Innendurchmesser des Walzenmantels 0,8 Millimeter kleiner ist als der Außendurchmesser des Walzenkerns. Zudem befinden sich an der Mantelinnenfläche Vertiefungen bzw. Erhebungen im Bezugsmaterial, die mit den entsprechenden Erhebungen bzw. Vertiefungen an der Mantelfläche der Walzengrundkörper korrespondieren. Zur Herstellung der Betriebsfertigkeit der Walze wird der jeweilige Walzenmantel auf den dazugehörigen Walzenkern (A) bzw. (B) aufgeschoben bis die jeweiligen Erhebungen und Vertiefungen ineinander greifen. Nach Abnutzung des Walzenmantels wird dieser mechanisch vom Walzenkern gelöst und durch einen neuen ersetzt. Der abgenutzte Walzenmantel kann direkt entsorgt werden.
b) Übertragwalze
Die Walze weist einen im wesentlichen zylindrischen Walzenkern aus Stahl sowie einen ablösbaren Walzenmantel auf Basis von NBR auf. Der Grundkörper des Walzenkerns besitzt eine abgeschrägte Stirnseite mit Öffnungen sowie Öffnungen an seiner Mantelfläche. Diese Öffnungen sind mit einem Kanal im Inneren des Walzenkerns verbunden, so dass der Walzenkern von innen her mit Druckluft beaufschlagt werden kann. Die Walze hat folgende Dimensionen:
Gesamtlänge: 1087 mm Bezugslänge: 1035 mm
Gesamtdurchmesser: 72 mm Kerndurchmesser: 52 mm
Der Walzenmantel ist mehrschichtig aufgebaut, wobei die den Innendurchmesser umschließende Schicht mit einem Vlies aus Polyamidfasern verstärkt ist. Diese Schicht bildet gewissermaßen eine flexible Verstärkung der Mantelinnenfläche des Walzenmantels, die ebenfalls zylindrisch ausgebildet ist, wobei der Innendurchmesser des Walzenmantels etwas geringer ist als der Außendurchmesser des Walzenkerns. Zur Montage oder Demontage des Walzenmantels wird der Walzenkern mit Druckluft beaufschlagt, wobei sich an der Oberfläche des Walzengrundkörpers ein Luftpolster bildet, über das der Walzenmantel bewegt wird.
c) Changierende Farbreibwalze
Die Walze weist einen leicht konischen Walzenkern aus Stahl sowie einen ablösbaren Walzenmantel auf Basis von EPDM auf. Der Walzenkern besteht aus einem rohrförmigen Grundkörper, in dessen Stirnseiten Wälzlager eingesetzt sind. Zudem beinhaltet der Grundkörper einen Teil der Mechanik mit der die changierende Bewegung der Walze bewirkt wird. Der Grundkörper des Walzenkerns ist zu einer Seite hin konisch, wobei der konische Winkel 30 Minuten beträgt. An der Seite mit dem geringeren Durchmesser weist der Grundkörper eine abgeschrägte Stirnseite mit Öffnungen auf. Diese besteht aus einem Kunststoff mit guten gleit-reib-Eigenschaften. Weitere Öffnungen befinden sich auf der Mantelfläche des Walzengrundkörpers. Der Walzenkern kann von innen her mit Druckluft beaufschlagt werden. Die Walze hat folgende Dimensionen:
Gesamtlänge: 1071 mm Bezugslänge: 1035 mm
Gesamtdurchmesser: 60 mm Kerndurchmesser: 34 mm
Der Walzenmantel besteht aus einem ca. 2 bis 3 mm starken Trägerkörper aus thermo- oder duroplastischem Faserverbundwerkstoff und einem zweischichtig aufgebauten Bezug. Der Trägerkörper ist entsprechend dem Walzenkern konisch ausgeführt und weist an seinem größeren Radius strukturierte Formen auf, die beim Aufsetzen der Hülse auf den Walzengrundkörper in dort vorgesehene Aussparungen einrasten. Zur Vermeidung von Druckluftverlusten können die Stirnseiten oder die dort befindlichen Wälzlager des Walzenkerns mit einer Vorrichtung zum Verschließen oder Abdichten versehen sein.
d) Auftragwalze
Die Walze weist einen im wesentlichen zylindrischen Walzenkern aus Stahl sowie einen ablösbaren Walzenmantel auf Basis von NBR auf. Der Grundkörper des Walzenkerns ist so gestaltet, dass sein Durchmesser variabel ist. Die Walze hat folgende Dimensionen:
Gesamtlänge: 596 mm Bezugslänge: 576 mm
Gesamtdurchmesser: 49 mm Kemdurchmesser: 23/25 mm
Der Walzenmantel besteht aus einem ca. 2 bis 5 mm starken ebenfalls zylindrischen Trägerkörper aus Langglasfaser-verstärktem, thermoplastischem Kunststoff sowie einem einschichtigen Bezug auf Basis NBR. Der im Durchmesser variable Grundkörper des Walzenkerns besitzt mindestens zwei einstellbare Durchmesser. Zur Montage und Demontage der Walze wird der Grundkörper auf den kleineren Durchmesser eingestellt wodurch der Walzenmantel frei beweglich wird. Der Durchmesser des Grundkörpers kann wahlweise auch über mehrere Einstellungen schrittweise oder stufenlos eingestellt werden. Auf diese Weise ist es möglich, über einen gewissen Bereich Walzenmäntel mit unterschiedlichem Innendurchmesser zu verwenden.
Die genannten Ausführungsbeispiele verdeutlichen in erster Linie die vielfältige Gestaltungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Druckwalze. Der Fachmann kann hieraus unter Kenntnis der im speziellen Anwendungsfall zu berücksichtigenden mechanischen Parameter (z.B. statische und dynamische Belastung der Walze), des mit der Walze in Berührung tretenden Mediums (Farbe, Feuchtmittel, Farbfeuchtmittelemulsion, Lack, ggf. auch Schmierstoffe oder Reinigungsmittel etc.) und der gewünschten Funktion der Druckwalze im Farb-, Feucht- oder Lackierwerk die jeweils geeignete Konstruktion der Druckwalze, insbesondere die Auswahl des Bezugsmaterials ohne weiteres ableiten. Während die Auswahl des Walzenkerns, z.B. mit oder ohne Vorrichtung zur Beaufschlagung mit Druckluft bzw. mit konstantem oder variablem Durchmesser, dabei in vielen Fällen eher eine Kostenfrage darstellt, richtet sich die Auswahl der Konstruktion des Walzenmantels mit oder ohne Trägerkörper oder Verstärkung sowie der vorgesehene Verbindungsmechanismus zwischen Walzenkern und Walzenmantel mehr nach den mechanischen Belastungen. Je höher die mechanische Belastung ist, desto fester und formstabiler muss die Schicht im Bereich des Innendurchmessers des Walzenmantels sein.
Vorteilhaft ist der Walzenmantel der erfindungsgemäßen Walze so konstruiert, dass er während der üblichen Nutzungsdauer des Bezuges einen einwandfreien Gebrauch gewährleistet, jedoch nach Abnutzung des Bezuges einfach gegen einen neuen Walzenmantel ausgetauscht und entsorgt werden kann. Vorteilhaft ist weiterhin, wenn die in einem Farb-, Feucht- oder Lackierwerk befindlichen Walzen die gleiche technische Konstruktion und/oder gleiche Kerndurchmesser aufweisen. Auf diese Weise können die Walzenmäntel je nach Anwendungszweck getauscht bzw. ausgewählt werden und in der Druckerei können insgesamt weniger Walzen, d.h. Walzenmäntel, am Lager gehalten werden.

Claims (12)

  1. Walze mit einem starren Walzenkern und einem lösbar mit diesem verbundenen Walzenmantel, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel eine äußere Schicht aus einem elastomeren oder elastischen Kunststoffmaterial aufweist und es sich bei der Walze um eine Druckwalze, insbesondere um eine Farb-, Feucht- oder Lackierwalze für eine Rotations- oder Bogenoffsetdruckmaschine handelt.
  2. Verwendung einer Walze mit einem starren Walzenkern und einem lösbar mit diesem verbundenen Walzenmantel mit einer äußeren Schicht aus einem elastomeren oder elastischen Kunststoffmaterial als Druckwalze, insbesondere als Farb-, Feucht- oder Lackierwalze in einer Rotations- oder Bogenoffsetdruckmaschine.
  3. Walze nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Walzenkern einen Grundkörper und damit verbundene Vorrichtungen zur Aufnahme der Walze in der Druckmaschine aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper wahlweise als Vollkörper oder rohrförmig ausgeführt ist und aus einer oder mehreren Schichten besteht, die wahlweise gleich oder verschieden aus metallischem Material, keramischem Material, polymergebundenen Mineralguss oder einem Kunststoffmaterial sind, wobei das jeweilige Material wahlweise Verstärkungsstoffe, insbesondere in Form von Fasern aufweist.
  4. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche des Walzenkerns bzw. seines Grundkörpers und/oder der Walzenmantel an seiner Mantelinnenfläche und/oder mindestens einer seiner Stirnflächen wahlweise eine oder mehrere Vertiefungen und/oder Erhebungen aufweist, wobei wahlweise Erhebungen bzw. Vertiefungen an der Mantelinnenfläche des Walzenmantels mit am Walzenkern oder Grundkörper ausgeführten Vertiefungen bzw. Erhebungen korrespondieren.
  5. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenkern und/oder der Walzenmantel eine oder mehrere elektromagnetische Vorrichtungen aufweist.
  6. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Walzenkerns oder des Grundkörpers variabel ist.
  7. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel wahlweise aus einem unverstärkten Bezug, einem - insbesondere im Bereich seines Innendurchmessers - verstärkten Bezug oder aus einem mit einem Bezug versehenen Trägerkörper besteht, wobei sowohl der Bezug als auch der Trägerkörper wahlweise ein- oder mehrschichtig aufgebaut ist.
  8. Walze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper aus einer oder mehreren Schichten besteht, die jeweils wahlweise aus einem metallischen, keramischen oder Kunststoff-Material sind, wobei das jeweilige Material wahlweise Verstärkungsstoffe, insbesondere in Form von Fasern aufweist.
  9. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach Abnutzung des Walzenmantels dieser vom Walzenkern abgelöst, durch einen anderen Walzenmantel ersetzt und einem Entsorgungs- oder Recyclingverfahren zugeführt wird.
  10. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenkern mit einer Vorrichtung versehen ist, die es erlaubt, den Walzenmantel wahlweise innerhalb oder außerhalb der Druckmaschine unter mechanischer Einwirkung oder unter Einsatz von Druckluft zu montieren und zu demontieren.
  11. Farb-, Feucht- oder Lackierwerk einer Druckmaschine, insbesondere Rotations- oder Bogenoffsetdruckmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Druckwalze gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweist.
  12. Verfahren zum Austausch des Walzenmantels einer Druckwalze mit einem starren Walzenkern und einem Walzenmantel mit einer äußeren Schicht aus einem elastomeren oder elastischen Kunststoffmaterial, insbesondere einer Farb-, Feuchtoder Lackierwalze in einer Rotations- oder Bogenoffsetdruckmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel lösbar mit dem Walzenkern verbunden ist.
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