EP1579988A1 - Roll and cylinder with a steel core for offset printing machines - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to rollers and / or cylinders with a steel core, in particular for transferring color to offset printing presses.
- rollers are used in inking and dampening systems, which are usually from a roll core e.g. in the form of a steel tube and a functional layer insist on this steel tube.
- This functional layer may be an elastic rubber layer, a plastic layer with good ink transfer properties or ceramic or metallic layers with special properties, such as hydrophilicity or wear resistance.
- Such transfer cylinders are Usually called rubber cylinder.
- These rubber cylinders are also usually made of a metallic cylinder core.
- This cylinder core can be made of steel and be fully cylindrical or especially when using rubber-coated sleeves a hollow cylinder, So also a metallic tubular cylindrical body of revolution.
- a hollow cylinder can also be filled with a "foam”.
- the object of the present invention is to eliminate the effects of uneven Heating in cylinders and rolls of particular offset printing presses too Avoid avoiding the use of expensive materials or cooling systems shall be.
- the solution to this problem is that above the steel core of the cylinder or the roller has a heat-conductive coating for distributing the particular locally occurring steel core heating is provided. Such warming can during printing or even during machine standstill due to heat flow occur from adjacent components.
- Figure 1 shows a schematic representation of a so-called rubber sleeve, which on the Transfer cylinder - usually called rubber cylinder - an offset printing press can be pushed axially, with an inner support sleeve. 1 is expandable from nickel or CFRP by air flowing out of the cylinder, so that the sleeve can be pushed and after switching off the air supply is fixed on the cylinder.
- the cylinders are made of steel, and either the cylinder is made of solid material or from a tubular cylinder construction. Such cylinder steel cores have a relatively unfavorable thermal conductivity, to those mentioned above Problems leads.
- thermally conductive material preferably Understood copper, which has a thermal conductivity of about 400 W / mK. It is also possible to use alloys or mixtures with a high copper content. In comparison, the rubber blanket used in the rubber cylinders has one Thermal conductivity of about 0.1 W / mK on.
- the preferably used copper layers with a thickness between 1 and 5 mm.
- a thickness of 2 mm be used.
- the copper material may be used as a copper sleeve on a rubber sleeve in an offset rotary printing press, or as copper layers of the desired thickness directly on the cylinder or on the sleeve.
- the copper layers in the sleeve - also called sleeve - or in the blanket or in the blanket layer structure can be arranged.
- the heat-conducting layer used according to the invention can therefore in principle be installed on the surface or below the surface.
- She can be one thermally conductive film or of a thermally conductive fabric within the viscous-elastic Coverings, blankets, printing plates and sleeves that are in the offset process significantly cause the heat to be provided.
- the heat-conducting layer according to the invention can be inexpensive and advantageous Cylinder or roller body can be sprayed or by galvanic process.
- the layer thickness of the heat-conducting layer depends on the size or the Volume of heat to be distributed.
- FIG. 1 schematically shows a rubber sleeve for an offset cylinder of a printing machine represented, for example, may comprise a nickel sleeve 1, on which the According to the invention provided conductive layer 2 is directly fixed.
- the thermally conductive Layer 2 is the functional layer, i. a rubber layer 3 is provided, which usually consists of several layers in different compositions.
- Figure 2 shows schematically a roller, as they also in offset printing machines can be used, which consists of a steel tube 1 ', on the directly a conductive Layer 2 'is arranged.
- a functional layer For example, a plastic layer of Rilsan be applied, the is provided with 3 '. 4 'denotes the roller shown in FIG.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Walzen und/oder Zylinder mit einem Stahlkern, insbesondere zum Übertragen von zu Farbe in Offset-Druckmaschinen.The invention relates to rollers and / or cylinders with a steel core, in particular for transferring color to offset printing presses.
In Druckmaschinen werden Walzen in Farb- und Feuchtwerken verwendet, die üblicherweise aus einem Walzenkern z.B. in Form eines Stahlrohres und einer Funktionsschicht auf diesem Stahlrohr bestehen. Bei dieser Funktionsschicht kann es sich um eine elastische Gummischicht, eine Kunststoffschicht mit guten Farbübertragungseigenschaften oder keramische oder metallische Schichten mit speziellen Eigenschaften, wie Hydrophilie oder Verschleißfestigkeit handeln. Darüber hinaus werden in Offset-Druckmaschinen Übertragungszylinder - sogenannte Offsetzylinder - benötigt, mit denen von einem eingefärbten Formzylinder die zu druckenden Bilder übernommen werden um auf einen mit dem Übertragungszylinder in Kontakt stehenden Bedruckstoff aufgebracht zu werden. Derartige Übertragungszylinder werden üblicherweise Gummizylinder genannt.In printing presses, rollers are used in inking and dampening systems, which are usually from a roll core e.g. in the form of a steel tube and a functional layer insist on this steel tube. This functional layer may be an elastic rubber layer, a plastic layer with good ink transfer properties or ceramic or metallic layers with special properties, such as hydrophilicity or wear resistance. Beyond that in offset printing presses transfer cylinders - so-called offset cylinders - needed, with those of a colored form cylinder, the images to be printed be taken over to a standing in contact with the transfer cylinder Be applied to printing material. Such transfer cylinders are Usually called rubber cylinder.
Diese Gummizylinder bestehen ebenfalls üblicherweise aus einem metallischen Zylinderkern. Dieser Zylinderkern kann aus Stahl bestehen und vollzylindrisch sein oder insbesondere bei Verwendung von gummibeschichteten Hülsen ein Hohlzylinder, also ebenfalls ein metallischer rohrförmiger zylindrischer Rotationskörper. Ein Hohlzylinder kann auch mit einem "Schaum" gefüllt sein.These rubber cylinders are also usually made of a metallic cylinder core. This cylinder core can be made of steel and be fully cylindrical or especially when using rubber-coated sleeves a hollow cylinder, So also a metallic tubular cylindrical body of revolution. A hollow cylinder can also be filled with a "foam".
Besonders bei hohen Druckgeschwindigkeiten, d.h. hohen Drehzahlen der Druckmaschinen jenseits von 50.000 oder gar 70.000 Umdrehungen/h. machen sich besonders bei dem genannten Gummizylinder in Offset-Druckmaschinen Erwärmungsvorgänge bemerkbar, die sehr nachteilige Auswirkungen haben. Die genannten Erwärmungsvorgänge sind häufig ungleichmäßig und führen zu Temperaturdehnungen. Especially at high printing speeds, i. high speeds of the printing presses beyond 50,000 or even 70,000 revolutions / h. make yourself special in said blanket cylinder in offset printing machines, heating operations noticeable, which have very adverse effects. The mentioned heating processes are often uneven and lead to thermal expansions.
Diese Dehnungen zeigen sich als Durchbiegung des Zylinders besonders infolge der Temperaturdifferenz im Querschnitt des Zylinders bzw. der Walze.These strains show up as deflection of the cylinder, especially due to the Temperature difference in the cross section of the cylinder or the roller.
Die Durchbiegungen - quasi bananenförmige Ausbeulungen der Walzen bzw. Zylinder - führen besonders zu Problemen im Medienübertrag, beispielsweise bei der Übertragung des zu druckenden Bildes von einem Gummizylinder auf einen Bedruckstoff. Die Ursache für einen ungleichmäßigen Wärmeeintrag, d.h. für eine ungleichmäßige Erwärmung im Zylinder oder der Walze kann in Rundlauffehlern oder Unwuchten der Walze liegen, die im industriellen Fertigungsprozess nie völlig vermeidbar sind. Besonders in Druckmaschinen mit sehr schlanken Walzen oder Zylindern und dazu noch mit verhältnismäßig großer Länge, d.h. Druckmaschinenbreite, wirkt sich dieser Effekt besonders stark aus. Hohe Drehzahlen verstärken ihn noch zusätzlich.The deflections - almost banana-shaped bulges of the rollers or cylinders - lead to problems in the media transfer, for example during transmission of the image to be printed from a blanket cylinder to a substrate. The cause of uneven heat input, i. for an uneven Heating in the cylinder or roller can result in concentricity errors or imbalances the roller lie, which are never completely avoidable in the industrial production process are. Especially in printing machines with very slim rollers or cylinders and in addition, with a relatively large length, i. Printing press width, acts This effect is particularly strong. High speeds make it even more powerful.
Zur Vermeidung des geschilderten Effektes bzw. seiner Folgen wurden bisher die Walzen oder Zylinder gekühlt. Hierbei mussten flüssige Kühlmedien - im einfachsten Falle Wasser - durch entsprechende Bohrungen oder rohrförmige Führungen durch den Zylinder geleitet werden. Mit einer Kühlung lassen sich teilweise die zuvor geschilderten Probleme beseitigen, jedoch erfolgt hier eine gesamte Absenkung der Temperatur in der Walze oder in dem Zylinder, so dass lokale Temperaturdifferenzen auch bei einer derartigen Temperaturabsenkung nicht völlig vermeidbar waren, die letztlich wiederum zu den vorgenannten Problemen führen konnten. Zudem ist eine Walzen- oder Zylinderkühlung konstruktiv aufwendig und erfordert verhältnismäßig hohe Kosten.To avoid the described effect or its consequences were previously the Rollers or cylinders cooled. This had liquid cooling media - in the simplest Trap water - through appropriate holes or tubular guides through to be directed to the cylinder. With a cooling can be partially the previously described Eliminate problems, but here is a total reduction of Temperature in the roller or in the cylinder, allowing local temperature differences even with such a temperature reduction were not completely avoidable, the ultimately, in turn, could lead to the aforementioned problems. There is also one Roller or cylinder cooling design complex and requires relatively high costs.
Es ist auch bereits bekannt, die Zylinder oder Walzen bzw. Walzenkerne aus Invar-Stahl
herzustellen oder auch aus CFK. Diese Werkstoffe weisen sehr geringe oder
keine Wärmedehnungen auf, sind jedoch sehr teuer und zum Teil mit den gebräuchlichen
Funktionsschichten nicht problemlos zu beschichten.
Ergänzend ist noch zu erwähnen, dass die ungleichmäßigen Erwärmungen in den
Walzen und Zylindern auch sujetbedingt sein können. Hierbei spielen insbesondere
die Verteilung von Farbe und Wasser an den Zylinderoberflächen eine Rolle. It is also already known to produce the cylinders or rolls or roll cores from invar steel or CFK. These materials have very little or no thermal expansion, but are very expensive and sometimes difficult to coat with the usual functional layers.
In addition, it should be mentioned that the uneven heating in the rollers and cylinders can also be subject to sujet. In particular, the distribution of color and water on the cylinder surfaces play a role here.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Auswirkungen der ungleichmäßigen Erwärmung in Zylindern und Walzen von insbesondere Offset-Druckmaschinen zu vermeiden, wobei der Einsatz von teuren Materialien oder Kühlsystemen vermieden werden soll.The object of the present invention is to eliminate the effects of uneven Heating in cylinders and rolls of particular offset printing presses too Avoid avoiding the use of expensive materials or cooling systems shall be.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass über dem Stahlkern des Zylinders oder der Walze eine wärmeleitende Beschichtung zur Verteilung der insbesondere lokal auftretenden Stahlkern-Erwärmung vorgesehen ist. Solche Erwärmungen können während des Druckbetriebs oder auch bei Maschinenstillstand durch Wärmefluss von benachbarten Bauteilen auftreten.The solution to this problem is that above the steel core of the cylinder or the roller has a heat-conductive coating for distributing the particular locally occurring steel core heating is provided. Such warming can during printing or even during machine standstill due to heat flow occur from adjacent components.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen im folgenden im einzelnen beschrieben.The invention will be described in detail below with reference to exemplary embodiments described.
In den Figuren zeigen schematisch:
Figur 1- eine Hülse für einen Gummizylinder einer Offset-Druckmaschine und
- Figur 2
- eine Walze für den Einsatz in Farb- oder Feuchtwerken von Offset-Druckmaschinen.
- FIG. 1
- a sleeve for a blanket cylinder of an offset printing machine and
- FIG. 2
- a roller for use in inking or dampening systems of offset printing presses.
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine sogenannte Gummihülse, die auf den Übertragungszylinder - üblicherweise Gummizylinder genannt - einer Offset-Druckmaschine axial aufgeschoben werden kann, wobei eine innere Trägerhülse 1 aus Nickel oder CFK durch aus dem Zylinder ausströmende Luft aufweitbar ist, so dass die Hülse aufgeschoben werden kann und nach Abschalten der Luftzuführung auf dem Zylinder fixiert wird. Wie bereits eingangs erwähnt bestehen üblicherweise die Zylinder aus Stahl, und zwar entweder besteht der Zylinder aus Vollmaterial oder aus einer rohrförmigen Zylinderkonstruktion. Derartige Zylinderstahlkerne weisen eine relativ ungünstige Wärmeleitfähigkeit auf, die zu den eingangs genannten Problemen führt. Als ungünstige oder schlechte Wärmeleitfähigkeit wird hier also die Wärmeleitfähigkeit des für die Zylinderherstellung verwendeten Stahls angesetzt, die in der Größenordnung von etwa 50 W/mK liegt. Diese ungünstige Wärmeleitfähigkeit des Stahlzylinders führt somit zu der unerwünschten Deformierung infolge der ungleichmäßigen Wärmeverteilung im Zylindermaterial.Figure 1 shows a schematic representation of a so-called rubber sleeve, which on the Transfer cylinder - usually called rubber cylinder - an offset printing press can be pushed axially, with an inner support sleeve. 1 is expandable from nickel or CFRP by air flowing out of the cylinder, so that the sleeve can be pushed and after switching off the air supply is fixed on the cylinder. As already mentioned, there are usually The cylinders are made of steel, and either the cylinder is made of solid material or from a tubular cylinder construction. Such cylinder steel cores have a relatively unfavorable thermal conductivity, to those mentioned above Problems leads. As unfavorable or poor thermal conductivity is here so the Thermal conductivity of the steel used for the cylinder production recognized that is on the order of about 50 W / mK. This unfavorable thermal conductivity of the steel cylinder thus leads to the undesirable deformation due to the uneven Heat distribution in the cylinder material.
Gemäß der Erfindung sollen diese Nachteile vermieden werden, indem die ungleichmäßige unerwünschte Erwärmung in ihrer Auswirkung beseitigt wird. Dies erfolgt durch die Wärmeverteilung mittels einer Beschichtung bzw. eines wärmeleitfähigen Materials auf dem Zylinder bzw. auf der Walze oder auf bzw. in der Hülse, die bei Offset-Druckmaschinen auf den Gummizylindern verwendet werden kann.According to the invention, these disadvantages are to be avoided by the uneven undesirable heating is eliminated in their effect. this happens by the heat distribution by means of a coating or a thermally conductive Material on the cylinder or on the roll or on or in the sleeve, the can be used on offset cylinders on the blanket cylinders.
Als gut wärmeleitfähiges Material wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise Kupfer verstanden, das eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 400 W/mK aufweist. Verwendbar sind auch Legierungen oder Gemenge mit hohem Kupferanteil. Im Vergleich dazu weist das bei den Gummizylindern verwendete Gummituch eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,1 W/mK auf.As a good thermally conductive material is in the present invention preferably Understood copper, which has a thermal conductivity of about 400 W / mK. It is also possible to use alloys or mixtures with a high copper content. In comparison, the rubber blanket used in the rubber cylinders has one Thermal conductivity of about 0.1 W / mK on.
Die vorangehenden Werte zeigen, wie durch den Einsatz vorzugsweise einer Kupferschicht oder eines Materials, das wesentlich über der Leitfähigkeit des Stahls liegt, eine Vergleichmäßigung einer unterschiedlichen Erwärmung in Walzen oder Zylindern herbeigeführt werden kann. Dies ist der wesentliche Gedanke der vorliegenden Erfindung.The foregoing values show how through the use of preferably a copper layer or a material that is significantly above the conductivity of the steel, a homogenization of a different heating in rollers or cylinders can be brought about. This is the essential thought of the present Invention.
Es ist vorteilhaft, die bevorzugt verwendeten Kupferschichten mit einer Dicke zwischen 1 und 5 mm vorzusehen. Als bevorzugter Wert kann eine Dicke von 2 mm verwendet werden.It is advantageous to use the preferably used copper layers with a thickness between 1 and 5 mm. As a preferred value, a thickness of 2 mm be used.
Das Kupfermaterial kann als Kupferhülse auf einer Gummihülse in einer Offset-Rotationsdruckmaschine
verwendet werden oder als Kupferschichten mit der gewünschten
Dicke direkt auf dem Zylinder oder auf der Hülse.
Dabei können die Kupferschichten in der Hülse - auch Sleeve genannt - oder im
Gummituch bzw. im Gummituchschichtaufbau angeordnet werden.The copper material may be used as a copper sleeve on a rubber sleeve in an offset rotary printing press, or as copper layers of the desired thickness directly on the cylinder or on the sleeve.
In this case, the copper layers in the sleeve - also called sleeve - or in the blanket or in the blanket layer structure can be arranged.
Es ist besonders vorteilhaft, Kupferschichten auf und in Walzen, insbesondere Filmwalzen und Farbkastenwalzen in Druckmaschinen vorzusehen. It is particularly advantageous to copper layers on and in rolls, in particular film rolls and to provide ink fountain rollers in printing machines.
Die erfindungsgemäß verwendete wärmeleitende Schicht kann also grundsätzlich auf der Oberfläche oder unterhalb der Oberfläche eingebaut werden. Sie kann aus einer wärmeleitfähigen Folie oder aus einem wärmeleitenden Gewebe innerhalb der viskose-elastischen Beläge, Drucktücher, Druckplatten und Sleeves, die im Offset-Prozess maßgeblich die Wärmeentstehung hervorrufen, vorgesehen werden.The heat-conducting layer used according to the invention can therefore in principle be installed on the surface or below the surface. She can be one thermally conductive film or of a thermally conductive fabric within the viscous-elastic Coverings, blankets, printing plates and sleeves that are in the offset process significantly cause the heat to be provided.
Die erfindungsgemäße wärmeleitende Schicht kann kostengünstig und vorteilhaft auf Zylinder- oder Walzenkörper aufgespritzt werden oder durch galvanische Verfahren. Die Schichtdicke der wärmeleitenden Schicht richtet sich nach der Größe bzw. dem Volumen der zu verteilenden Wärme. Durch die vorgenannten erfindungsgemäßen Maßnahmen wird die Steifigkeit der Zylinder bzw. der Walzen praktisch nicht beeinflusst. Zudem entstehen nur geringfügige Mehrkosten bei der Herstellung der Walzen und Zylinder bzw. Hülsen.The heat-conducting layer according to the invention can be inexpensive and advantageous Cylinder or roller body can be sprayed or by galvanic process. The layer thickness of the heat-conducting layer depends on the size or the Volume of heat to be distributed. By the aforementioned invention Measures the stiffness of the cylinder or the rollers is practically not affected. In addition, only minor additional costs arise during the production of the rolls and cylinders or sleeves.
In Figur 1 ist schematisch eine Gummihülse für einen Offsetzylinder einer Druckmaschine
dargestellt, die beispielsweise eine Nickelhülse 1 umfassen kann, auf der die
erfindungsgemäß vorgesehene leitende Schicht 2 direkt fixierbar ist. Auf der wärmeleitenden
Schicht 2 ist die Funktionsschicht, d.h. eine Gummischicht 3 vorgesehen,
die üblicherweise aus mehreren Lagen in verschiedener Zusammensetzung besteht.FIG. 1 schematically shows a rubber sleeve for an offset cylinder of a printing machine
represented, for example, may comprise a
Figur 2 zeigt schematisch eine Walze, wie sie ebenfalls in Offset-Druckmaschinen eingesetzt werden kann, die aus einem Stahlrohr 1' besteht, auf der direkt eine leitende Schicht 2' angeordnet ist. Auf der leitenden Schicht 2' kann dann eine Funktionsschicht, beispielsweise eine Kunststoffschicht aus Rilsan aufgebracht werden, die mit 3' versehen ist. 4' bezeichnet die in Figur 2 dargestellte Walze.Figure 2 shows schematically a roller, as they also in offset printing machines can be used, which consists of a steel tube 1 ', on the directly a conductive Layer 2 'is arranged. On the conductive layer 2 ', a functional layer, For example, a plastic layer of Rilsan be applied, the is provided with 3 '. 4 'denotes the roller shown in FIG.
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