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Dokumentenidentifikation DE69605827T2 27.07.2000
EP-Veröffentlichungsnummer 0723865
Titel Verfahren und Vorrichtung zur Handhabung von bedruckten Bögen
Anmelder DeMoore, Howard W., Dallas, Tex., US
Erfinder Demoore, Howard W., Dallas, Texas 75220, US;
Branson, John A., Coppell, Texas 75019, US
Vertreter Dr. Volker Vossius, Corinna Vossius, Tilman Vossius, Dr. Holger Adam, Dr. Martin Grund, 81679 München
DE-Aktenzeichen 69605827
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 29.01.1996
EP-Aktenzeichen 963005897
EP-Offenlegungsdatum 31.07.1996
EP date of grant 29.12.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.07.2000
IPC-Hauptklasse B41F 22/00
IPC-Nebenklasse B41N 10/04   B65H 27/00   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft Verbesserungen an Übertragungszylindern, um das Verschmieren und Fleckigmachen von druckfrischem Blattmaterial in einer Druckpresse zu verhindern.

Bei dem Betreiben einer Mehreinheiten-Rotations-Offsetdruckpresse werden druckfrische Blätter durch Übertragungsvorrichtungen von einer Druckeinheit zu einer anderen transportiert, und dann werden diese an einen Blattstapler übergeben. Blatt-Übertragungsvorrichtungen sind unter verschiedenen Namen bekannt, u. a. Übertragungszylinder, Trägerwalzen, Übergaberäder, Übergabezylinder, Skeletträder, Übertragungstrommeln, Trägerräder, Führungsräder und dergleichen. Die Probleme, die durch das Fleckigmachen durch Farbe beim Übertragen druckfrischer Blätter auftreten, bestehen seit langer Zeit. Um die Kontaktfläche zwischen dem Übertragungszylinder und dem bedruckten Blatt zu minimieren, wurden herkömmliche Trägerräder in die Form relativ dünner Scheiben mit einem gezahnten oder geriffelten Umfang umgewandelt, die dann als Skeletträder bezeichnet werden. Diese dünnen Scheibenräder haben jedoch die Probleme des Verschmierens und des Fleckigmachens der bedruckten Oberfläche des druckfrischen Blattmaterials aufgrund des Gleitvorgangs zwischen dem Blattmaterial und den Vorsprüngen oder Riffelungen nicht, überwunden. Ferner liefen Versuche, die in Kontakt mit dem Blattmaterial befindliche Oberflächen-Stützfläche zu minimieren, auf konkretes Einkerben oder Eindrückendes Materials selbst hinaus.

Es wurden verschiedene Anstrengungen übernommen, die Einschränkungen der dünnen Scheiben-Skeletträder zu überwinden. Eine der erfolgreicheren Lösungen stand vollkommen im Gegensatz zum Konzept des Minimierens der Oberflächenkontaktfläche. Diese Verbesserung ist in der US-PS 3,791,644 beschrieben und beansprucht, wobei ein im wesentlichen zylindrisches Rad oder eine im wesentlichen zylindrische Walze, die mit einer verbesserten farbabstoßenden Oberfläche beschichtet ist, die durch eine Schicht Polytetrafluorethylen (PTFE) gebildet ist, bereitgestellt wird. Bei Verwendung des PTFE-beschichteten Zylinders in einer kommerziellen Hochgeschwindigkeits-Druckpresse muss die Oberfläche des beschich teten Zylinders relativ häufig mit einem Lösungsmittel gewaschen werden, um jedwede Farbansammlungen zu entfernen. EP 0 687 561 beschreibt Übertragungszylinder mit einer leitenden Schicht, die ferner eine biegsame Ummantelung zwischen der Übertragungszylinder-Stützfläche und dem transportierten Träger umfassen.

Die Einschränkungen bei Verwendung des herkömmlichen Skelettrades und des PTFE- beschichteten Übertragungszylinders wurden durch einen Übertragungszylinder mit einem farbabstoßenden und stützenden biegsamen Ummantelungsbelag zur Handhabung des druckfrischen Blattmaterials überwunden. Es ist in der weltweiten Druckindustrie bekannt und anerkannt, dass das Fleckigmachen und Verschmieren druckfrischer Blätter, das durch In-Eingriff-Bringen der nassen bedruckten Oberfläche gegen die Stützfläche eines herkömmlichen Druckübertragungszylinders verursacht wird, durch Verwenden des biegsamen Antibefleckungsbelagsystems im wesentlichen beseitigt wird, wie in der US-PS 4,402,267 mit dem Titel "Verfahren und Vorrichtung zur Handhabung von bedrucktem Blattmaterial" beschrieben und beansprucht. Dieses System, welches unter Lizenz durch Printing Research, Inc., Dallas, Texas, unter dem eingetragenen Warenzeichen SUPER BLUE® auf den Markt gebracht wird, schließt einen beweglichen Belag oder eine Ummantelung aus einem biegsamen Material, bezeichnet als ein "biegsamer Ummantelungsbelag", ein. Der biegsame Ummantelungsbelag stellt eine nachgebende, dämpfende Stütze für die druckfrische Seite des Blatts bereit, so dass jede relative Bewegung zwischen dem bedruckten Blatt und der Übertragungszylinderfläche zwischen der Oberfläche des biegsamen Ummantelungsbelags und der Stützfläche des Zylinders stattfindet, so dass das Fleckigmachen und Verschmieren der druckfrischen Oberfläche im wesentlichen reduziert wird.

Auch wenn der verbesserte SUPER BLUE®-Übertragungszylinder weltweiten kommerziellen Erfolg erlangt hat, ergibt sich bei dauerndem Gebrauch, wie es bei vielen Druckverfahren üblich ist, über einen Zeitraum eine leichte Ansammlung von Farbe auf der Oberfläche des biegsamen Ummantelungsbelags. Ferner haben einige Druckpressen keinen ausreichenden Zylinderspielraum, um den biegsamen Ummantelungsbelag aufzunehmen.

Untersuchungen und Tests haben die Ansammlung elektrostatischer Ladung auf den druckfrischen Blättern als einen wesentlichen Faktor identifiziert, der dazu tendiert, die vollkommen freie Bewegung der bedruckten Blätter zu behindern, wenn diese um den Übertragungszylinder gezogen werden. Der elektrostatische Ladungsaufbau scheint ferner eine schnellere Ansammlung von Farbe zu verursachen, so dass die Stützfläche des Übertragungszylinders mit Farbe belegt wird und deshalb häufigere Auswechslung erfordert. Der Aufbau der statischen elektrischen Ladung auf den druckfrischen Blättern wird der "Reibungselektrizität" zugeschrieben, d. h., der Übertragung der Elektronen von einem Material auf ein anderes, wenn diese zusammengedrückt oder aneinander gerieben werden.

Gemäß einer Theorie ist die Übertragung einer elektrostatischen Ladung zwischen zwei sich berührenden dielektrischen Materialien, wie der metallischen Teile der Druckpresse und eines Papiers oder eines anderen Trägerblatts, proportional dem Unterschied zwischen deren dielektrischer Konstanten, wobei sich die elektrostatische Ladung von dem Material mit der geringeren dielektrischen Konstante zu dem Material mit der höheren dielektrischen Konstante bewegt. Da Metall eine geringere dielektrische Konstante im Vergleich zu Papier besitzt, wird eine elektrostatische Ladung auf die Papierblätter übertragen, und zwar als Ergebnis eines Reibungskontakts mit den metallischen Teilen der Presse, wenn die Blätter durch die Presse wandern.

Jene Übertragungszylinder, deren Übertragungsoberflächen z. B. mit einem synthetischen oder in der Natur vorkommenden organischen Harz bedeckt sind, wie es in der US-PS 4,402,267 beschrieben ist, haben sowohl Übertragungsflächen mit geringer Reibung als auch elektrisch isolierende, dielektrische Eigenschaften, die den Zylindergrundbelag zu einem Speicher elektrostatischer Ladungen machen. Das heißt, die elektrischen Ladungen, die auf die bedruckten Blätter übertragen werden, werden auch auf den darunter liegenden elektrisch isolierenden dielektrischen Zylindergrundbelag mit geringer Reibung übertragen. Als Folge einer solchen Übertragung und Ansammlung elektrostatischer Ladung neigen die druckfrischen Blätter dazu, an der Oberfläche des darunter liegenden Zylindergrundbelags haften zu bleiben, und bewegen sich aufgrund der Kraft der elektrischen Anziehung zwischen dem bedruckten Blattmaterial und dem elektrisch isolierenden Zylindergrundbelag nicht frei.

Man hat herausgefunden, dass praktisch schmierfreie Blattübertragung ohne das Verwenden eines biegsamen Ummantelungsbelags, wie es in der US-PS 4,402,267 beschrieben ist, erreicht werden kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine schmierfreie Blattübertragung durch einen Träger-berührenden Grundbelag aus elektrisch halbleitendem Material mit einem Reibungskoeffizienten, der kleiner ist als der Reibungskoeffizient der Blattstützfläche des Übertragungszylinders, erreicht. Der nachteilige Effekt der elektrostatischen Ladungsansammlung auf den druckfrischen Blättern wird durch Dazwischenlegen einer Schicht oder eines Belags aus halbleitendem Material mit einem kleinen Reibungskoeffizienten, der kleiner ist als der Reibungskoeffizient der Oberfläche des Übertragungszylin ders, vermindert, wodurch die durch die druckfrischen Blätter übertragenen elektrostatischen Ladungen durch die halbleitende Schicht oder den halbleitenden Belag in den geerdeten Übertragungs- oder Übergabezylinder entladen werden. Folglich kann keine Ansammlung elektrostatischer Ladungen auf dem halbleitenden Belag auftreten, da solche Ladungen sofort von dem bedruckten Blatt durch den halbleitenden Grundbelag in den Übertragungszylinder und in den geerdeten Rahmen der Druckpresse geleitet werden.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung definieren radial vorspringende Oberflächenabschnitte auf dem halbleitenden Grundbelag elektrostatische Entladungspunkte und reduzieren die zum Reibungs-In-Eingriff-Bringen verfügbare Oberfläche. Die geringen Reibungseigenschaften des halbleitenden Grundbelags erlauben freie Bewegung der druckfrischen Blätter relativ zur Oberfläche des Übertragungszylinders. Durch das bedruckte Blattmaterial übertragene elektrostatische Ladungen werden in den Übertragungszylinder durch den halbleitenden Grundbelag entladen.

Die strukturell differenzierten, radial vorspringenden Oberflächenabschnitte werden durch Kette- und Schuss-Faserbündel aus gewebtem Material in einer Ausführungsform und durch Knoten oder Kügelchen in einer alternativen Ausführungsform bereitgestellt.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der halbleitende Grundbelag des Übertragungszylinders mit dem kleinen Reibungskoeffizienten ein gewebtes Gewebe aus Polyamid-Glasfaserbündeln, die mit einem organischen Fluorpolymer beschichtet sind, welches ein leitendes Mittel wie Ruß; Graphit oder dergleichen enthält. Die druckfrischen Blätter nehmen die radial vorspringenden Bündelabschnitte des gewebten Belags ohne Fleckigmachen der druckfrischen Oberfläche oder Beschädigen des Blattmaterials als solches in Eingriff.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die zylindrische Stützfläche des Übertragungszylinders mit einer Schicht aus halbleitendem Fluorpolymer- Harz bedeckt, welches eine elektrisch halbleitende Stützfläche mit geringer Reibung ausbildet. Bei dieser Ausführungsform ist die Oberfläche der halbleitenden Schicht strukturell differenziert durch Knoten oder Kügelchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen und mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen veranschaulicht, in welchen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht ist, in welcher Mehrfach-Übertragungszylinder der vorliegenden Erfindung in Nachbarstellung in einer Vierfarben-Rotationsoffsetdruckpresse installiert sind;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Übergabezylinders ist;

Fig. 3 eine Teilansicht entlang der Linie 3-3 aus Fig. 2 ist, die einen halbleitenden Grundbelag zeigt, der auf der Blattstützfläche des Übergabezylinders installiert ist Fig. 4 eine Draufsicht auf einen halbleitenden Grundbelag ist;

Fig. 5 eine vereinfachte Teilansicht davon ist, die Kette- und Schuss-Faserbündel zeigt;

Fig. 6 eine vergrößerte, teilweise weggebrochene Seitenansicht des Übergabezylinders aus Fig. 2 ist, die einen halbleitenden Grundbelag in Form einer Schicht aus fluoriertem Polymerharz besitzt, der mit einem leitenden Mittel imprägniert ist;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht ist, die eine alternative Ausführungsform eines halbleitenden Grundbelags mit radial vorspringenden Knoten zeigt;

Fig. 8 eine Teilansicht ist, die den halbleitenden Grundbelag aus Fig. 7 auf einem Übergabezylinder installiert zeigt;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Übergabezylinders aus Fig. 2 ist, dessen Übertragungsfläche mit einer Schicht aus halbleitenden Kügelchen bedeckt ist;

Fig. 10 eine Teil-Längsansicht davon ist;

Fig. 11 eine Teilansicht ist, die eine alternative Ausführungsform eines halbleitenden Grundbelags mit radial vorspringenden Knoten zeigt;

Fig. 12 eine Teilansicht ist, die den halbleitenden Grundbelag aus Fig. 11 auf einem Übergabezylinder installiert zeigt;

Fig. 13 eine vergrößerte, teilweise weggebrochene Teilansicht eines Übergabezylinders mit einer halbleitenden Übertragungsfläche ist, die mit Polymer-Partikeln geringer Reibung eingelassen ist;

Fig. 14 eine vergrößerte, teilweise weggebrochene Teilansicht eines Übertragungszylinders mit einer halbleitenden Übertragungsfläche ist, die mit Polymer-Partikeln geringer Reibung eingelassen ist; und

Fig. 15 eine beträchtlich vergrößerte bildliche Darstellung eines mikroskopischen Abschnitts ist, der durch eine halbleitende Oberflächenregion des Übergabezylinders aus Fig. 14 aufgenommen ist.

Der nachstehend verwendete Begriff "bearbeitet" bezieht sich auf verschiedene Druckmethoden, die auf jeder Seite oder beiden Seiten eines Trägers angewendet werden können, wobei die Verwendung wässriger Farben, Schutzbeschichtungen und Zierbeschichtungen eingeschlossen ist. Der Begriff "Träger" bezieht sich auf Blattmaterial oder Papierbahnmaterial.

Ferner, wie nachstehend verwendet, bedeutet und bezieht sich der Begriff "Fluorpolymer" auf Fluorkohlenstoff-Polymere, z. B. Polytetrafluorethylen, Polymere aus Chlortrifluorethylen, fluorierte Ethylen-Propylen-Copolymere, Polyvinylidenfluorid, Hexafluorpropylen und andere elastische Hochpolymere, die Fluor enthalten, auch bekannt und bezeichnet als Fluorelastomere.

Der Begriff "halbleitend" bezieht sich auf ein leitendes Material, dessen spezifischer Oberflächenwiderstand bei Raumtemperatur 20ºC (70ºF) im Bereich von 10&supmin;² Ohm · cm bis 10&supmin;&sup9; Ohm · cm liegt, wobei jener zwischen dem Widerstand von Metallen und dem von Isolatoren liegt. Der hier verwendete Begriff "Stützzylinder" bezieht sich auf Übertragungszylinder, Übergabezylinder, Trägerwalzen, Führungsräder, Übertragungstrommeln und dergleichen.

Die Erfindung ist beispielhaft beschrieben mit Bezug auf Blattmaterial. Die Grundsätze der Erfindung sind jedoch in gleicher Weise auf Endlospapierbahnträger anwendbar.

Das verbesserte Verfahren und die verbesserte Vorrichtung zur Handhabung eines bearbeiteten Trägers gemäß der vorliegenden Erfindung kann in Verbindung mit einer Hochgeschwindigkeits-Druckpressausrüstung des Typs, wie er z. B. beim Offsetdruck verwendet wird, durchgeführt werden. Eine solche Ausrüstung kann einen oder mehrere Übertragungszylinder 10 zur Handhabung eines bearbeiteten Trägers wie eines druckfrischen Blatts zwischen den Druckeinheiten und nach Übergabe des bedruckten Blatts an einen Übergabestapler einschließen. Der typische Ort des verbesserten Stützzylinders 10 der vorliegenden Erfindung an einer Übertragungsstellung zwischen den Stationen (T1, T3) oder an einer Übergabestellung (T4) in einer typischen Rotations-Offsefdruckpresse 12 ist für den Fachmann ohne weiteres verständlich. In jedem Fall kann auf die früheren US-PSen 3,791,644 und 4,402,267 Bezug genommen werden, die Einzelheiten hinsichtlich des Orts und der Funktionsweise eines Blattstützzylinders in einer typischen Mehreinheiten-Druckpresse beschreiben. Die vorliegende Erfindung kann natürlich mit herkömmlichen Druckpressen, die jede beliebige Anzahl an Druckeinheiten oder Bearbeitungsstationen aufweisen, genutzt werden.

Die Presse · 12 in Fig. 1 schließt einen Druckrahmen 14 ein, der an seinem Eingangsende an einen Blattanleger 16 gekoppelt ist, von welchem die Blätter, hier mit S bezeichnet, einzeln und in Folge in die Presse eingeführt werden. An ihrem Übergabeende ist die Presse 12 an einen Blattstapler 18 gekoppelt, in welchem die bedruckten Blätter gesammelt und gestapelt werden. Zwischen dem Blattanleger 16 und dem Blattstapler 18 sind vier im wesentlichen identische Blattdruckeinheiten 20A, 20B, 20C und 20D angeordnet, die für das Drucken verschiedenfarbiger Druckfarben auf die Blätter, wenn diese durch die Presse geführt werden, geeignet sind.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist jede Druckeinheit von herkömmlicher Bauart und schließt einen Plattenzylinder 22, einen Gummituchzylinder 24 und einen Gummizylinder 26 ein. Druckfrische Blätter S werden von dem Gummizylinder zur nächsten Druckeinheit durch einen Übertragungszylinder 10 übertragen. Die Anfangsdruckeinheit 20A ist mit einer Blatteinlaufwalze 28 ausgerüstet, die einzelne Blätter einzeln von dem Blattanleger 16 zu dem Anfangsgummizylinder 26 einführt.

Die druckfrischen Blätter S werden zu dem Blattstapler 18 durch ein Übergabefördersystem mit dem Bezugszeichen 30 übertragen. Das Übergabeförderband 30 ist von herkömmlicher Bauart und schließt ein Paar Endlosfördergreifketten 32 ein, die quer gestellte Greiferstäbe tragen, wobei ein jeder Greifelemente zum Greifen der Führungskante eines druckfrischen Blatts S besitzt, wenn dieses den Gummizylinder 26 an der Übergabestellung T4 verlässt. Wenn die Führungskante des bedruckten Blatts S durch die Greifer ergriffen wird, zieht die Förderkette 32 die Greiferstäbe und das Blatt S weg von dem Gummizylinder 26 und transportiert das druckfrische Blatt S zu dem Auswurfstapler 18:

Ein Zwischenübertragungszylinder 11 empfängt auf einer Seite bedruckte Blätter von dem Übertragungszylinder 10 der vorgeschalteten Druckeinheit. Jeder Zwischenübertragungszylinder 11, welcher von herkömmlicher Bauart ist, hat typischerweise einen Durchmesser, der zweimal so groß wie der des Übertragungszylinders 10 ist, und ist zwischen zwei Übertragungszylindern 10 an den Zwischenstation-Übertragungsstationen T1, T2 bzw. T3 angeordnet. Die Gummizylinder 26, die Zwischen-Übertragungszylinder 11, die Übertragungszylinder 10 sowie die Blatteinlaufwalze 28 werden jeweils mit Blattgreifern ausgestattet, welche die Führungskante des Blatts greifen, um das Blatt um den Zylinder in die Richtung, wie sie durch die hinzugefügten Pfeile aufgezeigt ist, zu ziehen. Der Übertragungsstützzylinder 10 ist in der Übergabeposition T4 nicht mit Greifern ausgestattet und schließt stattdessen eine große Längsöffnung A ein, die Spielraum für den Durchgang der Greiferstäbe des kettengetriebenen Übergabeförderers bereitstellt.

Die Wirkungsweise und der Betrieb der Übertragungszylinder und der zugehörigen Greifer der Druckeinheiten sollten dem Fachmann für Mehrfarben-Blatteinführpressen bekannt sein und müssen nicht weiter beschrieben werden, mit Ausnahme der Anmerkung, dass der Gummizylinder 26 dahingehend wirkt, indem er die Blätter gegen den Gummituchzylinder 24 presst, der Farbe auf die Blätter aufbringt, und indem der Übertragungszylinder 10 die Blätter von dem Gummizylinder wegführt, wobei die druckfrische Seite jedes Blatts die Stützfläche des Übertragungszylinders 10 berührt. Da jeder Übertragungszylinder 10 das bedruckte Blatt mit der nassen, druckfrischen Seite auf der Stützfläche des Übertragungszylinders stützt, wird der Übertragungszylinder 10 mit einem nachstehend beschriebenen elektrisch halbleitenden Zylindergrundbelag 56 mit einem niedrigem Reibungskoeffizienten versehen.

Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 zeigen einen verbesserten Übertragungsstützzylinder 10, der für die Verwendung in der Übergabeposition (T4) gestaltet ist und durch einen zylindrischen Randabschnitt 34 gekennzeichnet ist, der auf dem Pressrahmen 14 durch eine Welle 36 montiert werden kann. Die äußere zylindrische Fläche 38 des zylindrischen Randabschnitts 34 besitzt eine Öffnung A, die sich entlang des Längsabschnitts des Übertragungsübergabezylinders zwischen der Führungskante und der nachlaufenden Kante 38A bzw. 38B ausdehnt. Der Übertragungsübergabezylinder 10 schließt in Längsrichtung beabstandete Nabenabschnitte 40, 42, 44 ein, die integral mit dem zylindrischen Randabschnitt 34 ausgebildet sind.

Jeder Nabenabschnitt ist mit dem Zylinder 34 durch Stege 46, 48 und 50 verbunden und stützt den Übertragungsübergabezylinder 10 für eine Rotation auf der Welle 36, und zwar auf eine Weise, die der Anbringung entspricht, wie sie in der US-PS 3,791,644 beschrieben ist. Wie in Fig. 2 dargestellt, schließt der Übertragungsübergabezylinder 10 gegenüberliegende längliche integrale Flanschelemente 52, 54 ein, die sich radial nach innen von der Fläche des Zylinders 34 ausdehnen. Die Flanschabschnitte 52 und 54 schließen verlängerte flache Flächen zum Befestigen eines halbleitenden Grundbelags 56 mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten ein.

Fig. 2 und Fig. 3 zeigen den verbesserten Aufbau des Übertragungsübergabezylinders 10 der vorliegenden Erfindung im Detail, einschließlich des halbleitenden Grundbelags 56, wobei dieser einen stützenden Kontakt für die bedruckte Seite eines Blatts S bereitstellt, während das bedruckte Blatt zu der nachfolgenden Druckeinheit oder zu dem Übergabestapler der Presse geführt wird. Auch wenn der in der US-PS 4,402,267 beschriebene farbabstoßende, biegsame Ummantelungsbelag Verbesserungen hinsichtlich der Übertragung druckfrischen Blattmaterials bereitstellte, so wurde entdeckt, dass praktisch schmierfreie Blattübertragung ohne Verwenden des biegsamen Ummantelungsbelags erreicht werden kann. Stattdessen stützt und führt ein elektrisch halbleitender Grundbelag mit niedriger Reibung auf der Stützfläche 38 des Übergabezylinders aufeinanderfolgende Blätter bedruckten Materials, ohne die nasse Druckfarbe von einem vorhergehenden Blatt auf nachfolgende Blätter zu übertragen und ohne die Oberfläche des druckfrischen Blatts zu beschmutzen oder einzukerben.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hat eine halbleitende Harzkomponente, vorzugsweise ein dielektrisches Harz, das ein leitendes Mittel enthält, eine wesentliche Verbesserung in der Übertragung eines bedruckten Blattmaterials geschaffen, welches nasse Druckfarbe auf einer Seite davon hat, während es über einen Übertragungsübergabezylinder 10 läuft und durch diesen gestützt wird. Ein erfindungsgemäßer geeigneter halbleitender Grundbelag 56, der in der Ausführungsform von Fig. 5 dargestellt ist, umfasst ein gewebtes Material mit Kette- und Schuss-Faserbündeln 56A, 56B, die mit einer halbleitenden Komponente 58 von niedriger Reibung bedeckt sind. Der halbleitende Grundbelag 56 ist an den Flanschen 52 und 54 befestigt und ist um die Zylinderstützfläche 38, wie in Fig. 3 dargestellt, gewickelt. Der halbleitende Grundbelag 56 ist vorzugsweise von rechtwinkliger Gestalt, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, und ist so ausgelegt, dass er die äußere Stützfläche 38 des Zylinders 34 vollständig bedeckt.

Vorzugsweise ist die halbleitende Komponente 58 Polytetrafluorethylen-Harz (PTFE), wie es z. B. unter den Warenzeichen TEFLON und XYLAN vertrieben wird, welches mit einem leitenden Mittel wie Ruß oder Graphit imprägniert ist. Das Zylindergrundbelagmaterial 56 umfasst Kette- und Schuss (Füll)-Faserbündel 56A, 56B aus Polyamid-Glasfaser, die in einer Grundfaserdicke von etwa 0,2 mm (0,007 inch) zusammengewebt sind. Das gewebte Material ist mit halbleitendem PTFE zu einer Enddicke im Bereich von 0,2 bis 0,3 mm (0,009 bis 0,011 inch) und einem spezifischen Endgewicht im Bereich von 56 bis 63 dyn/cm² (17-20 ounces per square yard) beschichtet, wobei die Kette- und Schuss-Füllfasern eine Zugfestigkeit von etwa 2,76 · 10&sup6; N/m² - 1,72 · 10&sup6; N/m² (400-250 pounds per sqare inch) besitzen.

In einer Ausführungsform umfassen die Polyamidfasern gewebte Glasfaser-Filamente 56A, 56B, die durch halbleitendes PTFE gemäß dem MIL-Standard MIL-W-18746B bedeckt sind. Die PTFE-Harzkomponente 58 enthält elektrisch leitenden Ruß oder ein anderes äquivalentes leitendes Mittel wie Graphit oder dergleichen, vorzugsweise in einer Menge, die ausreicht, einen spezifischen Oberflächenwiderstand bereitzustellen, der etwa 100.000 Ohm · cm nicht überschreitet.

Während Polyamidfasern, die mit Polytetrafluorethylen (PTFE)-Harz oder einem fluorierten Ethylen-Propylen (FEP)-Harz bedeckt oder beschichtet sind, das mit Ruß imprägniert ist, bevorzugt werden, haben synthetische oder in der Natur vorkommende organische Harze einschließlich eines linearen Polyamids, das z. B. unter der Handelsbezeichnung NYLON vertrieben wird, linearer Polyester wie Polyethylenterephthalat, welches unter der Handelsbezeichnung MYLAR vertrieben wird, Kohlenwasserstoff- oder halogenierter Kohlenwasserstoff-Harze wie Polyethylen, Polypropylen oder Ethylen-Propylen-Copolymere, und Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) eine Oberfläche mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten und können gleichfalls mit einem leitenden Mittel wie Ruß, Graphit oder dergleichen kombiniert werden, um die Komponente elektrisch leitend zu machen.

In der bevorzugten Ausführungsform ist der spezifische Oberflächenwiderstand des leitenden Grundbelags 56 etwa 75.000 Ohm · cm. Andere spezifische Oberflächenwiderstände können vorteilhaft verwendet werden, z. B. spezifische Oberflächenwiderstände im Bereich von 50.000 Ohm x cm bis 100.000 Ohm · cm. Der Reibungskoeffizient und die Leitfähigkeit des Grundbelagmaterials werden durch die Anwesenheit des leitenden Mittels beeinflusst. Folglich wird die Menge an leitendem Mittel, das in dem Fluorpolymer-Harz für eine gegebene Leitfähigkeit oder einen gegebenen spezifischen Oberflächenwiderstand enthalten ist, notwendigerweise einen Kompromiss in Bezug auf den Reibungskoeffizienten mit sich bringen. Im allgemeinen werden eine große Leitfähigkeit (niedriger spezifischer Oberflächenwiderstand) und ein niedriger Reibungskoeffizient gewünscht. Die Menge an leitendem Mittel, welches in dem Fluorpolymer-Harz enthalten ist, wird vorzugsweise so ausgewählt, dass jenes einen spezifischen Oberflächenwiderstand, der etwa 75.000 Ohm · cm nicht überschreitet, und einen Reibungskoeffizienten, der etwa 0,110 nicht überschreitet, bereitstellt.

Fig. 2 und Fig. 3 zeigen den halbleitenden Grundbelag 56, welcher an den Übertragungsübergabezylinder durch Sperrklemmen 59, 61 befestigt ist.

Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft das Reduzieren des Reibungskoeffizienten der Stützfläche 38 des Zylinders 34. Die verbesserte Zylinder-Grundstützfläche hat einen kleineren Reibungskoeffizienten als die Zylinderoberfläche 38, welche durch Beschichten der äußeren Oberfläche 38 des Zylinders 34 mit einem Fluorpolymer bereitgestellt werden kann, die jedoch strukturell differenzierte Flächenabschnitte hat, die den Flächenbereich, der für einen Reibungskontakt gegen die druckfrischen Blätter zur Verfügung steht, reduziert. Es wurde entdeckt, dass die radial vorspringenden Oberflächenabschnitte der Ausführungsform der Fig. 5, 7, 8, 9, 10, 11 und 12 verbesserte Gleitflächen mit niedriger Reibung bereitstellen, die die Ansammlung von Farbablagerungen auf der Grundstützfläche 38 des Übertragungszylinders 10 wesentlich besser reduzieren.

Gemäß Fig. 6 wird ein halbleitender Grundbelag mit niedriger Reibung auch durch eine direkt auf die Zylinderstützfläche 38 aufgebrachte halbleitende Beschichtung 60 bereitgestellt. Die Beschichtung 60 ist ein zusammengesetztes Fluorkohlenstoff-Beschichtungsmaterial, das ein leitendes Mittel enthält. Eine bevorzugte halbleitende Zusammensetzung für das Bereitstellen der Schicht 60 ist ein Polytetrafluorethylen (PTFE)-Harz, das unter dem Warenzeichen XYLAN durch die Whitford Corporation, Westchester, Pennsylvania, hergestellt wird und mit Ruß imprägniert ist. Ein zufriedenstellender Beschichtungstyp ist XYLAN 1010 zusammengesetztes Beschichtungsmaterial, welches bei niedrigen Ofentemperaturen, z. B. 121ºC (250ºF) vernetzbar ist.

Der halbleitende Grundbelag 60 stellt daher eine im wesentlichen geglättete Oberfläche mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten von etwa 0,110 bereit, welche halbleitend ist (spezifischer Oberflächenwiderstand etwa 75.000 Ohm · cm) und auch für freie Bewegung der druckfrischen Blätter durch Eliminieren elektrostatischer Haftung sorgt. Wenn auch die leitende Fluorpolymerschicht 60 mit niedriger Reibung besonders vorteilhaft ist, können andere halbleitende Beschichtungen auf die Übertragungszylinderfläche 38 aufgebracht werden, um eine vergleichbare halbleitende Stützfläche mit niedriger Reibung herzustellen.

Sowohl der gewebte halbleitende Grundbelag 56 (Fig. 3) als auch die halbleitende Grundschicht 60 (Fig. 6) haben die Verbesserungen bereitgestellt, dass das Farbverschmieren und Beschmutzen bei einer Hochgeschwindigkeits-Druckeinrichtung reduziert wird, und haben außerdem Vertiefungen und Einkerbungen auf der bedruckten Oberfläche der Blätter eliminiert.

Fig. 7 und Fig. 8 zeigen eine alternative Ausführungsform eines Zylindergrundbelags. In dieser Ausführungsform umfasst ein Grundbelag 70 ein Trägerblatt 72; das aus einem formbaren Material wie Plastik oder dergleichen geformt ist. Gemäß einem wichtigen Aspekt dieser alternativen Ausführungsform wird das Trägerblatt 72 geformt oder gepresst, um mehrfach Knoten oder radiale Vorsprünge 74 auf der das Blatt in Eingriff nehmenden Seite des Trägerblatts 72 herzustellen. Jeder Knoten 74 hat eine gebogene Oberfläche 74S, die das Blatt in Eingriff nehmen kann und die in Bezug auf die gebogene Übertragungsbahn des Blatts S radial versetzt ist.

Vorzugsweise sind die Knoten 74 und die Oberfläche des Trägerblatts 72 durch eine Schicht 78 aus einer halbleitenden Harzkomponente mit niedriger Reibung bedeckt, z. B. durch ein Fluorpolymer, das mit einem leitenden Mittel wie Ruß oder Graphit imprägniert ist. Für diese Ausführungsform ist Polytetrafluorethylen (PTFE), das mit Ruß imprägniert ist, bevorzugt. Wie vorstehend beschriebenen, wird dieses in einer Schicht direkt auf die Oberfläche des Trägerblatts 72 aufgebracht. Die Knoten 74 haben einen radialen Vorsprung in Bezug auf das Trägerblatt 72 von etwa 0,1 mm (4 mil) mit einem Umfangsabstand zwischen jedem Knoten von etwa 0,05 mm (2 mil). Das Trägerblatt 72 ist mit dem Zylinder 34 durch Sperrklemmen 59, 61 elektrisch verbunden. Die halbleitende Beschichtung 78 mit niedriger Reibung wird direkt auf das Trägerblatt aufgebracht, wobei die durch das bedruckte Blatt übertragenen Ladungen durch das Trägerblatt 72 in den Zylinder 34 und in den geerdeten Pressrahmen 14 geleitet werden.

Das Trägerblatt 72 sollte eine Messdicke haben, die ausreichend ist, Festigkeit und Dimensionsstabilität bereitzustellen und doch biegsam genug zu sein, um leicht an das Sperrrad und den Stützzylinder 34 gewickelt werden zu können. Im allgemeinen kann eine Messdicke im Bereich von etwa 0,05 mm (2 mil) bis etwa 0,6 mm (24 mil) vorteilhaft verwendet werden, abhängig von Spielraum und Aufbau der Presse.

Gemäß Fig. 8 liegt ein Vorteil dieser Knotenausführungsform darin, dass der Flächenkontakt zwischen den druckfrischen Blättern und dem Zylindergrundbelag 70 reduziert ist. Aufgrund des gebogenen Umrisses der Knoten 74 und des Knotenabstands ist weniger Fläche für den Kontakt mit den druckfrischen Blättern verfügbar. Folglich ist die Kraft des Reibungs- In-Eingriff-Nehmens beträchtlich reduziert, wodurch eine freie Bewegung der druckfrischen Blätter relativ zu dem Übertragungszylinder-Grundbelag gestattet wird.

Fig. 9 und Fig. 10 zeigen eine andere Ausführungsform für einen halbleitenden Grundbelag. In dieser Ausführungsform umfasst ein halbleitender Grundbelag 80 mit geringer Reibung ein metallisches Trägerblatt 82, das aus hämmerbaren Metallen wie Aluminium, Kupfer, Zink oder dergleichen aufgebaut ist. Das leitende Trägerblatt 82 besitzt eine Vielzahl von Kügelchen 84, die an seiner äußeren Oberfläche befestigt sind, z. B. durch elektrische Schweißvereinigungen W. Die Fläche des leitenden Trägerblatts 82 und die Kügelchen 84 sind mit einer Schicht 86 aus Fluorpolymer-Harz bedeckt, welches ein halbleitendes Mittel enthält, z. B. Polytetrafluorethylen-Harz (PTFE), das, wie vorstehend spezifiziert, Ruß enthält. Die Kügelchen 84 können aus einem Metall wie Aluminium, Kupfer, Zink oder dergleichen, oder aus einem anderen Material wie Nylonpolyamid-Harz geformt werden.

Die Kügelchen 84 haben einen Durchmesser von etwa 0,15 mm (6 mil), und die Dicke der halbleitenden Beschichtung 86 mit niedriger Reibung ist etwa 0,05 mm (2 mil). Vorzugsweise sind die beschichteten Kügelchen in einem geradlinigen Muster angeordnet und mit Bezug aufeinander etwa 0,076 mm (3 mil) vom Umfang her beabstandet. Die Messdicke des leitenden Trägerblatts 82 liegt im Bereich von etwa 0,05 mm (2 mil) bis etwa 0,6 mm (24 mil), abhängig vom Spielraum und Aufbau der Presse.

Der Abstand und die Krümmung der beschichteten Kügelchen reduzieren die für den Kontakt mit den druckfrischen Blättern verfügbare Fläche. Die Fläche mit geringer Reibung wird durch die PTFE-Harzschicht 86 bereitgestellt, zusammen mit der Umfangsbeabstandung, und radial vorspringende Abschnitte der Kügelchen reduzieren die Fläche des Reibungs-In- Eingriff-Nehmens beträchtlich, wodurch der Flächenkontakt zwischen den druckfrischen Blättern und dem darunter liegenden Zylindergrundbelag 80 reduziert wird.

Eine andere Ausführungsform eines halbleitenden Grundbelags mit Gleiteigenschaften aufgrund niedriger Reibung ist in Fig. 11 und Fig. 12 dargestellt. In dieser alternativen Ausführungsform umfasst ein halbleitender Grundbelag 90 ein Grundträgerblatt 92 aus einem formbaren Plastikmaterial mit integriert geformten kugeligen Vorsprüngen 94, die in einer geradlinigen Gruppierung angeordnet sind. Das Grundträgerblatt 92 und die kugeligen Vorsprünge 94 sind durch eine halbleitende Schicht oder Beschichtung 96 aus einem Fluorpolymer-Harz bedeckt, das ein leitendes Mittel enthält, z. B. vorstehend spezifiziertes Polytetrafluorethylen-Harz (PTFE), gemischt mit Ruß oder Graphit.

In der in Fig. 11 und Fig. 12 dargestellten Ausführungsform des geformten Trägerblatts ist die halbleitende Schicht oder Beschichtung 90 durch einen verbindenden Abschnitt 98 in elektrischen Kontakt mit dem Zylinder 34 befestigt. Die beschichteten, kugeligen Vorsprünge 94 sind mit Bezug aufeinander um etwa 0,076 mm (3 mil) beabstandet. Die Messdicke des Grundträgerblatts 92 liegt im Bereich von etwa 0,05 mm (2 mil) bis zu 0,6 mm (24 mil) oder mehr, abhängig vom Spielraum der Presse. Die kugeligen Vorsprünge 94 haben einen Radius von etwa 0,076 mm (3 mil), und die Dicke der leitenden Beschichtung 96 mit niedriger Reibung liegt etwa bei 0,05 mm (2 mil). Die radial vorspringenden Abschnitt 94 reduzieren die für den Kontakt verfügbare Fläche beträchtlich, wodurch auch das Reibungs-In-Eingriff-Nehmen zwischen den druckfrischen Blättern und dem Grundbelag 90 reduziert wird.

Die gewebte Ausführungsform aus Fig. 5 und die Knotenausführungsform aus Fig. 7 bis Fig. 12 reduzieren die für den Kontakt mit den druckfrischen Blättern verfügbare Fläche. Zum Beispiel stellen die überlappenden Kette- und Schuss (Füll)-Faserbündel 56A, 56B der gewebten Ausführungsform aus Fig. 5 einen gitterartigen Rahmen aus radial vorspringenden Gitterabschnitten bereit, der die für das Reibungs-In-Eingriff-Nehmen verfügbare Fläche reduziert. Die Stützfunktion mit niedrigem Reibungskoeffizienten wird durch die Ausführungsform mit radial vorspringenden Knoten der Fig. 7 bis 12 bereitgestellt.

Ein zusätzlicher Vorteil der vorhergehenden Ausführungsform ist, dass die strukturell differenzierten und radial vorspringenden Flächenabschnitte, die durch das gewebte Material und die Knoten bereitgestellt werden, die Fläche der elektrostatischen Entladung zwischen den druckfrischen Blättern und dem halbleitenden Grundbelag mit niedriger Reibung konzentrieren oder fokussieren. Die von dem gewebten Material und von den Knoten bereitgestellten erhöhten oder vorspringenden Flächen stellen reduzierte Flächen-Entladungspunkte oder elektrostatische Entladungspunkte bereit, an denen die elektrische Feldstärke erhöht wird, und erhöhen somit die Übertragung elektrostatischer Ladungen von den druckfrischen Blättern auf den halbleitenden Grundbelag 56 und danach durch den Zylinder 34 und in den geerdeten Druckrahmen 14.

Eine noch andere Ausführungsform eines halbleitenden Grundbelags ist in Fig. 13 dargestellt. In dieser alternativen Ausführungsform umfasst ein halbleitender Grundbelag 100 mit niedriger Reibung eine Infusion organischer Schmiermittelpartikel 102, vorzugsweise Polytetrafluorethylen (PTFE), die in die Stützfläche 38 des Zylinders 34 eingegossen sind. Die Stützfläche 38 ist durch einen porösen, dünnen Metallfilm 104 bedeckt oder plattiert, wobei die PTFE-Partikel durch den porösen Metallfilm und zum Teil in den Zylinder 34 eingegossen sind, und somit eitle halbleitende Grundstützfläche 38E bereitstellen, die einen niedrigen Reibungskoeffizienten besitzt und die einen spezifischen Oberflächenwiderstand im Bereich von 50.000 Ohm · cm bis zu etwa 100.000 Ohm · cm besitzt.

Die Infusion eines organischen Schmiermittelmaterials wie PTFE mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten wird durch Bereitstellen einer dünnen Metallschicht 104 aus einer porösen Nickel- oder Kobaltlegierung oder dergleichen mit Bor oder dergleichen ausgeführt, die auf der Zylinderoberfläche 38 elektrochemisch abgeschieden wird. Der Zylinder 34 wird in ein katalytisches Kristallkeimbildungs-Plattierungsbad eingetaucht, das ein Nickelsalz und ein Borhydrid-Reduktionsmittel (borohydrate reducing agent) enthält, wobei die Plattierungsrate angepasst wird, um eine Nickel-Bor-Beschichtung 104 bei einer Plattierungsabscheidungsrate im Bereich von etwa 0,05-0,076 mm pro Stunde (1-2 mil/h) bereitzustellen. Die Plattierungs-Kristallkeimbildung wird beendet, nachdem die Beschichtung 104 eine metallurgische Verbindung mit der Zylinderoberfläche 38 gebildet hat, die Beschichtung 104 aber dennoch Hohlräume behält, die eine Porosität im Bereich von etwa 20-50% bereitstellen, und wobei die Beschichtung eine radiale Dicke von etwa 0,025 mm (1 mil) oder weniger besitzt.

Nach Spülen und Trocknen wird die dünne Nickel-Bor-Metallschicht 104 wärmebehandelt, um die Metallbindungsintegrität zu verbessern und um die Härte der porösen, dünnen Metallschicht 104 von etwa 58-62 Rockwell "C" auf etwa 70-72 Rockwell "C" zu erhöhen. Die Wärmebehandlung wird vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 343ºC (650ºF) ausgeführt.

Ein organisches Schmiermittelmaterial mit geringem Reibungskoeffizienten, z. B. PTFE, wird dann auf die poröse Fläche 38E aufgebracht und weiter wärmebehandelt, um zu bewirken, dass das organische Schmiermittelmaterial in die Hohlräume der porösen Metalllegierungsschicht 104 fließt. Vorzugsweise wird das organische Schmiermittelmaterial während der Wärmebehandlung bei höheren Temperaturen über dem Schmelzpunkt des organischen Schmiermittels (vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von etwa 308ºC (580ºF) bis etwa 315ºC (600ºF) für Polytetrafluorethylen) eingegossen, um das Vermischen, das Fließen und die Infusion zu bewirken, bis die Hohlräume der porösen Metalllegierungsschicht 104 vollständig gefüllt sind und somit einen Speicher von organischem Schmiermittelmaterial bereitstellen.

Nach der Infusion des organischen Schmiermittels 102 wird die Fläche 38E glanzgeschliffen und poliert, um überschüssiges Material zu entfernen, wobei die blanke Metalllegierungsoberfläche 38E und die mit dem organischen Schmiermittel gefüllten Poren freigelegt werden. Das Ergebnis ist eine gehärtete Fläche 38E, die einen geringeren Reibungskoeffizienten als die Zylinderfläche 38 besitzt und elektrisch halbleitend ist.

Ein alternativer halbleitender Grundbelag 106 ist in Fig. 14 und 15 dargestellt. In dieser Ausführungsform ist der Zylinder 34 selbst aus einem porösen Metall, z. B. Gusseisen, aufgebaut. Im Vergleich mit beispielsweise der Porosität mit extrudiertem Aluminium wird Gusseisen als verhältnismäßig porös erachtet. Die organischen Schmiermittelpartikel 102 werden direkt in die poröse Flächenregion R eingegossen, die unter der Stützfläche 38 liegt. Die Infusion des Schmiermittels 102 ist in der porösen Flächenregion R konzentriert, vorzugsweise bis zu einer Durchdringungstiefe von etwa 0,05 mm (0,001 inch). Die organischen Schmiermittelpartikel 102 umfassen vorzugsweise Polytetrafluorethylen (PTFE).

Nach Reinigen, Spülen und Trocknen der Fläche 38 des Zylinders 34 wird der Zylinder in einem Ofen bei einer Vorbrenn-Abfackeltemperatur (pre-bake burn-off temperature) von etwa 343ºC (650ºF) erwärmt, um Öle und andere flüchtige Bestandteile aus der porösen Flächenregion R zu entfernen. Der Erwärmungsschritt öffnet und dehnt die Poren in der Flächenregion des Zylinders aus. Während der Zylinder 34 noch heiß ist, wird ein organisches Schmiermittel, z. B. in einem flüssigen Träger suspendierte PTFE-Partikel, auf die erwärmte Fläche 38 gesprüht. Nachdem die Fläche 38 gründlich durch die flüssige organische Schmiermittellösung benetzt worden ist, wird sie in einen Ofen gestellt und auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts des organischen Schmiermittels erwärmt, vorzugsweise auf eine Temperatur im Bereich von etwa 548ºC (580ºF) bis etwa 568ºC (600ºF) für Polytetrafluorethylen, um das Vermischen, Fließen und die Infusion in die Oberflächenporen des Zylinders 34 zu bewirken, bis die Hohlräume in der Flächenregion R vollständig mit PTFE- Partikeln 102 gefüllt sind. Als Folge eines solchen Erwärmens schmelzen die PTFE-Partikel und wachsen zusammen, während das Lösungsmittel abgekocht und durch Verdampfung entfernt wird. Nach dem Abkühlen sind die Oberflächenporen des Zylinders 34 vollständig mit dem erstarrten organischen Schmiermittel gefüllt, im wesentlichen wie in Fig. 15 dargestellt.

Nach der Infusion und Verfestigung des organischen Schmiermittels 102 wird die Fläche 38 glanzgeschliffen und poliert, um überflüssiges Material zu entfernen, so dass die blanke Metalloberfläche 38 freigelegt wird und das feste Schmiermittelmaterial in jeder Pore der blanken Metalloberfläche 38 angeglichen wird. Das bedeutet, dass jegliches Schmiermittelmaterial 102 oder andere Rückstände, die eine Brücke über die Metalloberfläche 38 bilden, entfernt werden, und die Außenfläche des erstarrten organischen Schmiermittelbelags 102 der freigelegten Metalloberfläche 38 angeglichen wird. Die poröse nahe Flächenregion R, die mit dem erstarrten organischen Schmiermittelmaterial 102 gefüllt ist, stellt einen halbleitenden Bereich bereit, um elektrostatische Ladungen von den druckfrischen Blättern durch den leitenden Übertragungszylinder 34 und in den geerdeten Pressrahmen 14 zu leiten.

Die frisch bearbeiteten Träger und der halbleitende Grundbelag auf der Zylinderoberfläche mit geringem Reibungskoeffizient sind in Bezug aufeinander elektrostatisch neutralisiert, so dass die frisch bearbeiteten Träger frei beweglich bleiben und sich nicht an die halbleitende Grundstützfläche des Zylinders heften. Eine andere nützliche Folge des Neutralisierungsprozesses ist, dass die darunter liegende Grundstützfläche beständiger gegenüber Farbansammlung und Verkrustung wird. Ein noch anderer Vorteil des elektrostatisch neutralisierten Trägermaterials ist, dass es seine natürliche Biegsamkeit und Beweglichkeit in Abwesenheit elektrostatischer Ladungsanhäufung behält.

Aufgrund der ausgewählten polymeren Materialien, die in dem Aufbau des halbleitenden Grundbelags verwendet werden, besitzt der Übertragungsstützzylinder eine längere Lebensdauer, erfordert weniger Reinigung und stellt eine größere betriebliche Leistungsfähigkeit bereit. Da die Fluorpolymer-Fläche des halbleitenden Grundbelags sowohl fettabstoßend als auch wasserabstoßend ist, ist dieser beständig gegenüber Benetzung. Es ist nicht notwendig, die halbleitende Grundstützfläche des Zylinders zu waschen, da der halbleitende Belag farbabstoßend und beständig gegenüber der Ansammlung von Druckfarbe ist, so dass Wartungszeit und -arbeit reduziert werden, während die Qualität verbessert und die Produktivität erhöht wird.

Ferner erleichtert die Entfernung der elektrostatischen Ladungen von den druckfrischen Blättern die Blatthandhabung an der Übergabeeinheit. Durch Eliminieren der elektrostatischen Ladungen auf dem druckfrischen Blatt werden die bedruckten Blätter leichter aufge stoßen, um einen einheitlichen Blätterstapel zu erzielen. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Versatz oder das Abziehen in dem Übergabestapler reduziert wird, da die elektrostatisch neutralisierten bedruckten Blätter gleichmäßig und einheitlich an den Übergabestapler übergeben werden. Die elektrostatischen Ladungen werden von den druckfrischen Blättern entfernt, wenn diese durch die Presse geführt werden, so dass jedes bedruckte Blatt elektrisch neutralisiert ist, wenn es an den Stapler übergeben wird.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Stützen eines bearbeiteten Trägers (S), während der Träger von einer Bearbeitungseinheit (20A, 208, 20C, 20D) einer Druckpresse (12) übertragen wird, gekennzeichnet durch die Stufen:

(i) Bereitstellen eines drehbaren Elements (34) mit einer darauf ausgebildeten Trägerstützfläche (38);

(ii) Bereitstellen eines Grundbelags (56, 60, 70, 80, 90, 100, 106) aus einem elektrisch halbleitenden Material (58, 60, 78, 86, 96, 102) mit einem Reibungskoeffizienten, der kleiner ist als der Reibungskoeffizient der Trägerstützfläche;

(iii) Befestigen des Grundbelags an der Trägerstützfläche (38) und in elektrischem Kontakt mit dem drehbaren Element (34); und

(iv) Drehen des Grundbelags in Kontakt mit einem bearbeiteten Träger (S) und Entladen von elektrostatischen Ladungen, die sich auf dem bearbeiteten Träger befinden, in den Grundbelag, während der bearbeitete Träger von der Bearbeitungseinheit übertragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Grundbelag (56) ein Blatt aus gewebtem Material mit Kette- und Schuß-Faserbündeln (56A, 56B) umfaßt, die einen Gitterrahmen aus radial vorspringenden Abschnitten definieren, wobei das Verfahren das In-Eingriff-Nehmen des bearbeiteten Trägers (S) gegen die radial vorspringenden Gitterabschnitte umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Grundbelag (56) ein Blatt aus gewebtem Material mit Faserbündeln (56A, 56B) umfaßt, die mit dem halbleitenden Material (58) bedeckt sind, wobei das Verfahren das Befestigen des halbleitenden Grundbelags am dreh baren Element durch Wickeln des Blattes aus gewebtem Material um die Trägerstützfläche (38) umfaßt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Befestigung des Grundbelags am drehbaren Element durch Ausbilden einer Schicht (60) des halbleitenden Materials direkt auf der Trägerstützfläche (38) durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei:

5.1 der Grundbelag (56) ein gewebtes Material mit Kette- und Schuß-Faserbündeln (56A, 56B) umfaßt und die Kette- und Schuß-Faserbündel mit einer Beschichtung (58) des halbleitenden Materials bedeckt sind, wobei das Verfahren das In-Eingriff-Bringen der beschichteten Kette- und Schuß-Faserbündel gegen den bearbeiteten Träger (S) umfaßt, um den Träger und den Grundbelag in elektrostatisch entladenden Kontakt miteinander zu bringen; oder

5.2 der Grundbelag (70) ein Trägerblatt (72) mit radial vorspringenden Knoten (74) umfaßt und die Knoten mit einer Beschichtung (78) aus halbleitendem Material beschichtet sind, wobei das Verfahren das In-Kontakt-Bringen der beschichteten Knoten gegen den bearbeiteten Träger (S) umfaßt, um den Träger und den Grundbelag in elektrostatisch entladenden Kontakt miteinander zu bringen; oder

5.3 der Grundbelag (80) ein Trägerblatt (82) mit einer Gruppierung von Kügelchen (84) ist, die auf der Oberfläche des Trägerblatts angeordnet sind und mit einer Beschichtung (86) des halbleitenden Materials bedeckt sind, wobei das Verfahren das In-Eingriff-Bringen der beschichteten Kügelchen gegen den bearbeiteten Träger (S) umfaßt, um den Träger und den Grundbelag in elektrostatisch entladenden Kontakt miteinander zu bringen.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei:

6.1 der Grundbelag (56, 70, 80, 90) ein Blatt aus einem Material mit radial vorspringenden Abschnitten (56A, 56B, 74, 84, 94) umfaßt, die mit dem halbleitenden Material (58, 78, 86, 96) bedeckt sind, wobei das Verfahren das Konzentrieren der elektrostatischen Entladung zwischen dem bearbeiteten Träger und dem Grundbelag durch In- Eingriff-Bringen des bearbeiteten Trägers (S) gegen die radial vorspringenden Abschnitte einschließt; oder

6.2 der Grundbelag (70, 80, 90) ein Trägerblatt (72, 82, 92) mit radial vorspringenden Knoten (74, 84, 94) umfaßt, die mit dem halbleitenden Material (78, 86, 96) beschichtet sind, wobei die elektrostatische Entladung durch In-Eingriff-Bringen des frisch bearbeiteten Trägers gegen die beschichteten Knoten konzentriert wird; oder

6.3 der leitende Grundbelag (80) ein Trägerblatt (82) mit einer Gruppierung von Kügelchen (84) ist, die von der Oberfläche des Trägerblatts vorspringen, wobei die Kügelchen mit dem halbleitenden Material (84) beschichtet sind, wobei das Verfahren das Konzentrieren der elektrostatischen Entladung durch In-Eingriff-Bringen des bearbeiteten Trägers (S) gegen die beschichteten Kügelchen einschließt.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der halbleitende Grundbelag (56, 70, 80, 90) strukturell differenzierte Oberflächenabschnitte (56A, 56B, 74, 84, 94) aufweist, die elektrostatische Entladungspunkte definieren, wobei die Entladung der elektrostatischen Ladungen, die sich auf dem bearbeiteten Träger (S) befinden, durch die elektrostatischen Entladungspunkte stattfindet.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Druckpresse (12) einen geerdeten Preßrahmen (14) und einen Zylinder (10) einschließt, der auf dem Preßrahmen zum Führen eines bearbeiteten Trägers (S) befestigt ist, wobei die elektrostatische Entladung vom Träger durch Leiten der elektrostatischen Ladungen vom Grundbelag durch den Übertragungszylinder in den geerdeten Preßrahmen durchgeführt wird, während der halbleitende Grundbelag (56, 60, 70, 80, 90, 100, 106) den bearbeiteten Träger in Eingriff nimmt.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Druckpresse (12) eine Rotations-Offsetpresse mit mehreren Druckeinheiten (20A, 20B, 20C, 20D) ist, wobei in jeder Druckeinheit ein Gummituchzylinder (24) und ein Gummizylinder (26) verwendet wird, um ein gedrucktes Bild oder eine Schutzbeschichtung auf eine Seite eines bearbeiteten Trägers (S), der dazwischen übertragen wird, aufzubringen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt, die bei jeder Druckeinheit nacheinander ausgeführt werden:

(i) Aufbringen von Druckfarbe oder Beschichtungsmaterial vom Gummituchzylinder (24) auf einen Träger (S), während der Träger durch den Druckspalt zwischen dem Gummizylinder (26) und dem Gummituchzylinder übertragen wird;

(ii) Übertragen des bearbeiteten Trägers (S) vom Gummizylinder; und

(iii) Entladen einer elektrostatischen Ladung, die sich auf dem bearbeiteten Träger befindet, in den halbleitenden Grundbelag (56, 60, 70, 80, 90, 100, 106), während der Träger vom Gummizylinder (26) übertragen wird.

10. Übertragungszylinder (10) mit einer Trägerstützfläche (38) zur Führung eines bearbeiteten Trägers (S), während der Träger von einer Druckeinheit (20A, 20B, 20C, 20D) zu einer anderen überführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerstützfläche (38) die freiliegende Fläche ist von entweder:

(i) einer integralen Umfangsdicke (R) des elektrisch leitfähigen Zylindermaterials (34), wobei das Material von einem organischen Schmiermittel (102) durchdringbar und damit getränkt ist, so daß die Trägerstützfläche (38) die Trägerkontaktfläche ist und einen verringerten Reibungskoeffizienten aufweist sowie elektrisch halbleitend ist, oder

(ii) einem aufgebrachten Grundbelag (56, 60, 70, 80, 90, 100, 104), der die Trägerkontaktfläche ist und aus einem elektrisch halbleitenden Material (58, 60, 78, 86, 96, 102) besteht, das auf der Oberfläche (38) des Übertragungszylinders (10) angeordnet ist; wobei das halbleitende Material (58, 60, 78, 86, 96, 102) einen Reibungskoeffizienten aufweist, der geringer ist als der Reibungskoeffizient der Zylinderoberfläche (38).

11. Übertragungszylinder (10) nach Anspruch 10, wobei das halbleitende Material (58, 60, 78, 86, 96, 102) ein dielektrisches Harz umfaßt.

12. Übertragungszylinder (10) nach Anspruch 11, wobei das dielektrische Harz ein lineares Polyamid, ein Polyethylenterephthalat oder einen anderen linearen Polyester, ein Kohlenwasserstoff- oder halogeniertes Kohlenwasserstoff-Harz oder ein Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer umfaßt.

13. Übertragungszylinder (10) nach Anspruch 12, wobei das halogenierte Kohlenwasserstoff-Harz ein Fluorkohlenstoff-Homo- oder Copolymer ist.

14. Übertragungszylinder (10) nach Anspruch 13, wobei das Fluorkohlenstoff-Polymer ein fluoriertes Ethylen-Propylen-Copolymer oder Polytetrafluorethylen ist.

15. Übertragungszylinder (10) nach Anspruch 12, wobei das Kohlenwasserstoff- oder halogenierte Kohlenwasserstoff-Harz ein gegebenenfalls halogeniertes Polyethylen, Polypropylen oder Ethylen-Propylen-Copolymer ist.

16. Übertragungszylinder (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei das halbleitende Material ein elektrisch leitendes Mittel enthält.

17. Übertragungszylinder (10) nach Anspruch 16, wobei das leitfähige Mittel Ruß oder Graphit umfaßt.

18. Übertragungszylinder (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei der Grundbelag ein halbleitendes Material umfaßt, das ein dielektrisches Harz und eine Menge eines elektrisch leitfähigen Mittels umfaßt, das im dielektrischen Harz enthalten ist, wobei das Harz, das leitfähige Mittel und die Menge davon so ausgewählt sind, daß der Grundbelag (56, 60, 70, 80, 90) mit einem spezifischen Oberflächenwiderstand, der etwa 75.000 Ohm · cm nicht überschreitet, und einem Reibungskoeffizienten, der etwa 0,11 nicht überschreitet, bereitgestellt wird.

19. Übertragungszylinder (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 18, wobei der halbleitende Grundbelag (60) umfaßt:

19.1 ein dielektrisches Harz, das ein leitfähiges Mittel enthält, und als feste Schicht auf der Trägerstützfläche (38) des Übertragungszylinders (10) aufgebracht ist;

19.2 eine gewebte oder nicht gewebte Faserbündelkomponente, die mit einem halbleitenden Belag bedeckt ist;

19.3 ein Trägerblatt (72, 82, 92) mit radial vorspringenden Knoten (74, 84, 94), wobei das halbleitende Material (78, 86, 96) in Form einer Beschichtungsschicht auf den Knoten vorliegt;

19.4 ein metallisches Trägerblatt (82) und eine Gruppierung von Kügelchen (84), die auf der Oberfläche des Trägerblatts angeordnet sind, wobei das halbleitende Material (86) eine Beschichtungsschicht auf den Kügelchen ausbildet; oder

19.5 eine Schicht (104, 106) aus porösem metallischen Material, das auf der Trägerstützfläche aufgebracht ist, wobei die poröse metallische Materialschicht eine Infusion eines organischen Schmiermittels (102) enthält.

20. Übertragungszylinder (10) nach Anspruch 19, wobei der Grundbelag (56) ein Blatt aus gewebtem Material mit Kettenfaserbündeln (56A) und Schuß-Faserbündeln (56B) umfaßt, das mit dem halbleitenden Material (58) bedeckt ist.

21. Übertragungszylinder (10) nach Anspruch 19 oder 24, wobei das halbleitende Material gewebte Polyamid-Faserbündel (56A, 56B) umfaßt, die mit einem Fluorpolymerharz (58), das ein leitfähiges Mittel enthält, bedeckt sind.

22. Übertragungszylinder (10) nach Anspruch 19, wobei die poröse metallische Materialschicht (104) Bor umfaßt, das mit Nickel und/oder Kobalt legiert ist.

23. Übertragungszylinder (10) nach Anspruch 19, wobei die poröse metallische Materialschicht (104) einen auf der Trägerstützfläche (38) elektrochemisch abgeschiedenen Belag (104) einer porösen Metallegierung umfaßt.

24. Übertragungszylinder (10) nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei das organische Schmiermittel (102) Polytetrafluorethylen (PTFE) umfaßt.

25. Übertragungszylinder (10) nach einem der Ansprüche 19 bis 24, wobei sich das organische Schmiermittel (102) innerhalb der Poren des porösen metallischen Materials befindet.

26. Übertragungszylinder (10) nach Anspruch 10, wobei der Übertragungszylinder (34) ein Gußeisenmaterial oder ein anderes poröses metallisches Material umfaßt (das im Vergleich mit der Porösität von extrudiertem Aluminium relativ porös ist), dadurch gekennzeichnet, daß ein organisches Schmiermittel (102) in die poröse Metall-Trägerstützfläche (38) infundiert wird.

27. Übertragungszylinder (10) mit einer Trägerstützfläche (38) zur Führung eines bearbeiteten Trägers (S), während der Träger von einer Druckeinheit (20A, 20B, 20C, 20D) zu einer anderen übertragen wird, wobei der Übertragungszylinder durch eine Oberflächenzylinderdicke (56, 60, 70, 80, 90, 100, 104) eines elektrisch halbleitenden Materials (58, 60, 78, 86, 96, 102) gekennzeichnet ist, das die Trägerstützoberfläche (38) des Übertragungszylinders (10) ausbildet, wobei das halbleitende Material (58, 60, 78, 86, 96, 102) die Trägerkontaktoberfläche ausbildet und einen Reibungskoeffizienten aufweist, der geringer ist als der Reibungskoeffizient einer unteren Fläche des Zylinders, die durch Entfernen der Dicke freilegbar ist.







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