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Dokumentenidentifikation DE102005023331A1 23.11.2006
Titel Druckzylinder und Verfahren zur Herstellung eines Druckzylinders, insbesondere für den Flexodruck
Anmelder Gummiwerk Kraiburg GmbH & Co. KG, 84478 Waldkraiburg, DE
Erfinder Maier, Peter, 84431 Heldenstein, DE;
Schaube, Jens, Dr., 84539 Ampfing, DE;
Eichberger, Georg, Feldkirchen, AT
Vertreter Patentanwälte Wiese & Konnerth, 82152 Planegg
DE-Anmeldedatum 17.05.2005
DE-Aktenzeichen 102005023331
Offenlegungstag 23.11.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.11.2006
IPC-Hauptklasse B41F 13/08(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Druckzylinder (1) mit einem Druckwalzenkern (2), mit einer auf dem Druckwalzenkern (2) angeordneten Trägerschicht (3) aus einem Gewebematerial und einem Kunstharz und mit einer auf der Trägerschicht (3) angeordneten Elastomerschicht (6). Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Druckzylinders. Erfindungsgemäß wird die Trägerschicht (3) unmittelbar auf die Mantelfläche (11) des Druckwalzenkerns (2) aufgewickelt. Auf die Trägerschicht (3) wird die Elastomerschicht (6) aufgebracht und anschließend werden die Trägerschicht (3) und die Elastomerschicht (6) unmittelbar auf dem Druckwalzenkern (2) durch einen Energieeintrag, wie eine Wärmebehandlung, verbunden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Druckzylinder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Herstellen eines Druckzylinders gemäß Patentanspruch 9.

Der derzeitige Stand der Technik zur Herstellung von Druckzylindern für den Flexodruck (siehe beispielsweise DE 195 24 707 C2) besteht darin, auf vorgefertigte Festigkeitsträger (sogenannte GFK- oder KFK-Hülsen, o.ä.), eine Elastomerschicht aufzubringen. Die Hülse muß vorher separat hergestellt und hierauf in einem erneuten Arbeitsgang die Elastomerschicht aufvulkanisiert werden. Das Aufbringen der Elastomerschicht geschieht durch Auflegen (Kalanderplatte) oder aufextrudieren des Rohmaterials und Vulkanisieren in einem Autoklav wobei die Bindung zwischen Hülse und Elastomerschicht unter Verwendung spezieller meist lösungsmittelhaltiger Haftvermittlersysteme erreicht wird. Der vulkanisierte Rohling wird durch Behandlung der Oberfläche mittels Abdrehen und Schleifen in seine endgültige Form gebracht. Die so hergestellten Druckzylinder werden erst dann mit Hilfe eines Luftpolsters auf den stählernen Druckwalzenkern, den sogenannten Mandrell oder Dorn aufgezogen und fixieren sich selbst durch ihre Eigenspannung, nachdem das Luftpolster entfernt wurde. Ein Einsatz derartiger Elastomerzylinder ist nicht nur in der grafischen Industrie möglich, sondern auch bei anderen Anwendungen wie z.B. beim Beschichten von Folien, Lackieren von Blechen oder Holz, usw..

Nachteilig bei diesen Druckzylindern ist die separate Herstellung der Hülsen, die meist an anderen Produktionsstandorten erfolgt. Für die Herstellung von Druckzylindern für unterschiedliche Druckaufträge in verschiedenen Formaten ist eine Bevorratung von Hülsen in verschiedensten Längen und Durchmessern notwendig, wodurch ein beträchtlicher Aufwand an Logistik und Lagerhaltung entsteht. Beim kürzen der Trägerhülsen auf die erforderliche Länge durch Absägen oder Trennschleifen entsteht schädlicher faserhaltiger Feinstaub. Nachteilig ist ferner die erforderliche Verwendung der oft lösemittelhaltigen und somit gesundheitsschädlichen Haftvermittler für das Verbinden der Elastomerschicht mit der vorgefertigten Hülse. Da die Trägerhülsen für die Handhabung vor dem Aufbringen auf die Druckwalze eine gewisse Eigensteifigkeit benötigen, müssen diese eine größere Wandstärke aufweisen, wodurch mehr Material bei deren Herstellung erforderlich ist.

Die in der EP 1 178 887 B1 vorgeschlagene Verwendung einer zwischengeschalteten Adapterhülsenanordnung kann zwar den Materialaufwand durch Verringerung der Schichtdicken vermindern, vergrößert jedoch den logistischen Lagerhaltungsaufwand durch die zusätzlich notwendige Bevorratung unterschiedlichen Adapterhülsen noch weiter. Auch bei der in EP 1 274 589 B1 beschriebenen Hülsenanordnung und dem Verfahren zu deren Herstellung wird eine separate, als flexible Folienhülse ausgebildete Druckformhülse auf eine separat hergestellte Innenhülse aufgezogen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckzylinder zu schaffen, der einfacher, wirtschaftlicher und umweltfreundlicher herstellbar ist. Ferner soll ein Verfahren angegeben werden, mittels dem ein derartiger Druckzylinder einfacher und wirtschaftlicher herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Mittel bezüglich des Druckzylinders und durch die Merkmale des Patentanspruchs 9 bezüglich des Verfahrens gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung sieht vor, dass sich der Druckzylinder aus einer unmittelbar auf die Mantelfläche des Druckwalzenkerns aufgebrachten Trägerschicht aus einem Gewebematerial und einem vernetzbaren oder härtbaren Kunstharz und einer auf die Trägerschicht aufgebrachten Elastomerschicht zusammensetzt, die beide durch Wärmeeinwirkung in einem Arbeitsgang – ohne die Notwendigkeit eines Haftvermittlers – auf dem Druckwalzenkern miteinander verbindbar sind. Die zylindrische Trägerschicht wird somit erst auf der Druckwalze durch Aufwickeln oder Auflegen eines mit einem Kunstharz versehenen Bahnmaterials unmittelbar vor der äußeren. Elastomerschicht hergestellt und mit dieser und der Druckwalze verbunden und braucht nicht separat vorgefertigt und gelagert werden. Daher muß nur jeweils ein leicht für alle Größen zu konfektionierendes Bahnmaterial oder Plattenmaterial bereitgehalten werden, wodurch sich der logistische Aufwand erheblich reduziert.

Die Trägerschicht besteht gemäß einer ersten Alternative vorzugsweise aus einem streifenförmigen Gewebematerial, das in mehreren nebeneinander und/oder übereinander liegenden Windungen, senkrecht oder in einem Winkel zur Zylinderachse des Druckzylinders von bis zu etwa 45° auf den Druckwalzenkern gewickelt wird, wobei das Gewebematerial und/oder der Druckwalzenkern beispielsweise durch Aufsprühen, Tauchen, Aufgießen oder Aufstreichen vor dem Aufwickeln, gleichzeitig mit dem Aufwickeln oder nach dem Aufwickeln mit einem flüssigen Kunstharz versehen wird.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass zwischen der Trägerschicht und der Elastomerschicht ein bevorzugt als Gitterband ausgebildetes Klebeband angeordnet ist. Dieses dient zur zusätzlichen Fixierung der Trägerschicht vor dem Aufbringen der Elastomerschicht. Ferner kann durch das gitterförmige Klebeband Luft, die sich beim Aufwickeln der Trägerschicht unter deren Wicklungen gelegt hat, herausgedrückt werden.

Bei einer besonders vorteilhaften alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Trägerschicht von einem mit Kunstharz bereits fertig getränkten Gewebematerial gebildet wird, das sich vorteilhaft einstückig über die gesamte Mantelfläche der Druckwalze erstreckt. Derartige als Prepreg bezeichnete, mit Kunstharz imprägnierte Gewebe sind leicht zu verarbeiten und bei sachgerechter Lagerung mehrere Monate verarbeitbar. Sowohl das Gewebematerial der Trägerschicht als auch das Material der Elastomerschicht lassen sich in einfacher Weise mit einer Schere auf die erforderliche Größe zurecht schneiden.

Bevorzugt ist zwischen dem Druckwalzenkern und der Trägerschicht eine dehäsive Schicht angeordnet. Diese wird beispielsweise durch Aufbringen von Paraffin, Silikon oder einem Flurkohlenwasserstoff, wie Teflon auf die Mantelfläche des Druckwalzenkerns erzeugt und verhindert, dass sich die Trägerschicht mit dem Druckwalzenkern intensiv verbindet. Dadurch kann ein Druckwalzenkern bei Abnutzung des Druckzylinders wiederholt als Formkörper verwendet, d. h. mit einer Trägerschicht und einer Elastomerschicht überzogen werden.

Das Gewebematerial der Trägerschicht besteht bevorzugt aus Glasfasern, Nylon, Polyester, Kohlefasern, Viskose, Aramidfasern oder Metallfasern. Die Fasern können in Form eines Gewebes, eines Geleges oder einer Pulpe angeordnet sein. Als Kunstharz verwendbar ist besonders bevorzugt Polyesterharz, Phenol-Formaldehyd-Harz, Epoxidharz oder Acrylatharz.

Die Elastomerschicht enthält ein Vernetzungssystem, welches eine Reaktion mit dem Kunstharz der Trägerschicht ermöglicht. Alternativ zu einer Wärmebehandlung für eine Vernetzung der Elastomerschicht mit dem Kunstharz der Trägerschicht kann auch eine andere vernetzende Behandlung, beispielsweise mit ultravioletter Bestrahlung (UV-Licht) erfolgen. Auf eine erste Elastomerschicht können weitere Elastomerschichten, falls erforderlich mit unterschiedlicher Festigkeit und Härte aufgebracht werden, die so zusammengesetzt sind, dass sie sich mit der jeweils darunter liegenden Elastomerschicht verbinden. Die wenigstens eine Elastomerschicht besteht besonders bevorzugt aus auf Kautschuk basierenden Werkstoffen.

Ein elektrisch ableitender Druckzylinder lässt sich in einfacher Weise dadurch herstellen, dass in die Trägerschicht zumindest ein Streifen oder ein Bereich aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise ein Kohlefaserstreifen oder CFK-Streifen, derart eingewickelt oder eingebettet wird, dass sein eines Ende in leitendem Kontakt mit dem Druckwalzenkern und sein anderes Ende in leitendem Kontakt mit der Elastomerschicht steht.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zeichnet sich durch die im Anspruch 9 angegebenen Verfahrensschritte aus. Der Energieeintrag erfolgt bevorzugt durch eine Wärmebehandlung. Die Wärmebehandlung für das Vernetzen der Elastomerschicht mit dem Kunstharz der Trägerschicht erfolgt bevorzugt in einem Temperaturbereich von 130 Grad C bis etwa 200 Grad C, besonders bevorzugt bei etwa 145 Grad C für eine Dauer von etwa 5 Stunden, in einem beheizbaren Autoklav.

Es kann weiterhin vorteilhaft sein, wenn der Druckwalzenkern vor dem Aufbringen der Trägerschicht beheizt wird.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt:

1 eine perspektivische Teilansicht eines Druckzylinders, dessen einzelne Schichten aufgebrochen dargestellt sind,

2 eine blanken Druckwalzenkern mit einer Auftragvorrichtung für eine dehäsive Schicht auf deren Mantelfläche,

3 den Druckwalzenkern gemäß 2 mit einer Trägerschicht aus schräg gewickeltem, streifenförmigen Gewebematerial, mit eingewickelten Streifen aus leitfähigem Material und mit einer Auftragvorrichtung für Kunstharz,

4 eine alternative Ausführungsform zur 3 mit einer Trägerschicht aus einer durchgehenden Bahn eines mit Kunstharz bereits getränkten Gewebematerials (Prepreg) und eingewickelten Streifen aus leitfähigem Material,

5 eine alternative Ausführungsform zur 3,

6 den Druckzylinder nach dem Aufbringen der Elastomerschicht, und

7 den fertigen Druckzylinder mit einer Bearbeitungsvorrichtung zur Herstellung der endgültigen Abmessung.

In 1 ist ein Teil eines Druckzylinders 1 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt, wobei dessen einzelne Schichten durch die teilweise aufgebrochene Darstellung gut erkennbar sind. Der Druckzylinder 1 besteht im inneren Kern aus einer bevorzugt aus einem nicht rostenden Stahl bestehenden Druckwalzenkern 2, an der zu beiden Seiten im Durchmesser reduzierte Achszapfen für deren Lagerung in einer Druckmaschine vorgesehen sind. Der Druckwalzenkern 2 weist eine Mantelfläche 11 auf, auf die im ersten Schritt, wie in 2 gezeigt, eine dehäsive Schicht aufgebracht wird, die bevorzugt aus einem Formtrennmittel, wie Paraffin, Silikon oder einem Fluorkohlenwasserstoff, wie Teflon, besteht. Diese Schicht kann manuell aufgesprüht oder aufgestrichen werden oder sie wird mittels einer Auftragvorrichtung 7 aufgetragen, die sich bevorzugt längs des sich langsam drehenden Druckwalzenkerns 2 hin- und herbewegt.

Auf die dehäsive Schicht wird im nächsten Arbeitsgang eine Trägerschicht 3 bzw. 13 aus einem Gewebematerial aufgebracht. Für die Herstellung der Trägerschicht 3 bzw. 13 sind verschiedene Alternativen vorgesehen: In 3 besteht das Gewebematerial der Trägerschicht 3 aus einem schmalen Streifen, der unter einem Winkel von bis zu 45 Grad zur Achse des Druckwalzenkerns 2 auf diesen aufgewickelt wird. Wie gezeigt können dabei mehrere Lagen des Gewebematerials mit einem gegenläufigen Steigungswinkel auf den Druckwalzenkern 2 gewickelt werden. Zur Herstellung eines Druckzylinders 1 mit einer elektrischen Ableitung wird mindestens ein Streifen 9 aus einem leitfähigem Material, wie beispielsweise einem Kohlefasergewebe, derart mit in die Trägerschicht 3 eingewickelt, dass sein inneres Ende in leitendem Kontakt zur Mantelfläche 11 des Druckwalzenkerns 2 steht und sein äußeres Ende aus der Trägerschicht 3 herausragt und dadurch in leitendem Kontakt mit der im folgenden aufgebrachten Elastomerschicht 6 steht. Das Gewebematerial der Trägerschicht 3 wird mit einem härtbaren Kunstharz 4 versehen. Das Kunstharz 4 kann vor dem Aufwickeln des Gewebematerials und/oder beim Aufwickeln des Gewebematerials und/oder nach dem Aufwickeln des Gewebematerials auf dieses durch Aufstreichen oder Aufsprühen oder durch Eintauchen des bevorzugt langsam drehenden Druckwalzenkerns 2 in ein Kunstharz-Bad aufgebracht werden. Eine zum Aufbringen des Kunstharzes 4 geeignete Auftragvorrichtung 8 ist in 3 angedeutet. Diese bewegt sich bei sich langsam drehender Druckwalze 2 stets nahe des aktuellen Wickelbereiches des Gewebematerials in axialer Richtung der Druckwalze 2 mit.

In 5 ist der bereits mit der Trägerschicht 3 bzw. 13 und der Elastomerschicht 6 versehene Druckzylinder 1 zusätzlich mit einem gitterförmigen Klebeband 14 versehen, das zur Bandagierung oder Fixierung der Elastomerschicht 6 vor und während Wärmebehandlung dient. Der in 5 dargestellte Druckzylinder 1 unterscheidet sich ferner von dem in 3 dargestellten Druckzylinder dadurch, dass nur ein Streifen 9 aus leitfähigem Material im linken Randbereich angeordnet, während beim Beispiel gemäß 3 mehrere Streifen 9 voneinander beabstandet vorgesehen sind. Im einfachsten Fall genügt ein einziger schmaler Streifen oder Bereich aus leitfähigem Material zur Herstellung der gewünschten Leitfähigkeit. Im einzelnen sind hierfür jedoch die Leitfähigkeit des verwendeten Materials, dessen Faserquerschnitt und die Anzahl der am Umfang der Druckwalze wirksamen Fasern maßgeblich. Die Verwendung von einzelnen Streifen 9 oder Bereichen aus leitfähigem Material stellt auch einen wesentlichen Vorteil gegenüber der bisher üblichen Verwendung einer durchgehenden Bahn aus CFK-Material zur Herstellung eines leitenden Druckzylinders dar. Die Verwendung des relativ teuren Kohlefasermaterials wird dadurch auf ein erforderliches Minimum beschränkt. Anstelle von Streifen können zur Herstellung eines leitfähigen Druckzylinders auch Partikel, Metallstücke oder Stücke anderen leitfähigen Materials in die Trägerschicht eingelegt oder eingebettet sein oder die Trägerschicht weist Löcher oder Aussparungen auf, in die leitfähiges Material eingelegt oder eingebracht wird.

Das Ausführungsbeispiel gemäß 4 unterscheidet sich von den in 3 und 5 dargestellten Beispielen dadurch, dass hier kein streifenförmiges Gewebematerial zur Herstellung der Trägerschicht 13 verwendet wird, sondern eine über die gesamte Länge des Druckwalzenkerns 2 durchgehende Bahn aus einem Gewebematerial, das bereits vor dem Aufwickeln auf den Druckwalzenkern 2 mit einem Kunstharz getränkt ist. Ein derartiges fertig mit Kunstharz vorkonfektioniertes Material ist in Fachkreisen als Prepreg bekannt und in verschiedenen Breiten im Handel erhältlich. Es kann einfach mit einer Schere auf die benötigte Größe zurecht geschnitten werden. Auch bei diesem Beispiel können ein oder mehrere Streifen 9 oder Bereiche aus einem leitfähigen Material mit in die Bahn des Gewebematerials eingewickelt werden, um einen elektrisch leitenden Druckzylinder 1 herzustellen. Der Vorteil der Verwendung einer durchgehenden, bereits mit Kunstharz getränkten Bahn aus Gewebematerial (Prepreg) besteht in einer wesentlich einfacheren Herstellung der Trägerschicht 13, da keine einzelnen streifenförmigen Bahnen auf die Druckwalze 2 gewickelt werden müssen und auch kein Kunstharz mehr aufgebracht werden muß.

Unabhängig davon, ob eine durchgehende Bahn oder streifenförmiges Gewebematerial verwendet wird, überlappt sich das Gewebematerial im Bereich seiner Kanten, so dass die Mantelfläche 11 der Druckwalze 2 in jedem Fall lückenlos beschichtet wird.

Insbesondere bei Verwendung eines streifenförmigen Gewebematerials, wie in 3 gezeigt, aber auch bei Verwendung eines Prepregs als Trägerschicht 13 (4) kann auf das Gewebematerial der Trägerschicht 3 bzw. 13 im nächsten Schritt optional ein bevorzugt als Gitterband ausgebildetes Klebeband 5 (siehe 1) aufgebracht werden, das zum einen zum Fixieren der Trägerschicht dient und mit dem zum anderen Luftblasen, die sich beim Wickeln des Gewebematerials zwischen dessen einzelnen Lagen gebildet haben können, seitlich heraus gedrückt werden. Das Klebeband 5 ist bevorzugt als selbstklebendes Gitterband ausgebildet, wie man es als Überbrückungsband zur Überbrückung von Rissen im Mauerwerk oder im Putzmaterial in der Bauwirtschaft kennt.

Auf die Trägerschicht 3 bzw. 13 wird im nächsten Schritt wenigstens eine noch nicht vernetzte Elastomerschicht 6 bevorzugt durch Wickeln aufgebracht, die bevorzugt aus einem auf Kautschuk basierenden Werkstoff besteht. Die einzelnen Lagen der Elastomerschicht sind etwa 2 mm dick. Bei Verwendung nur einer Lage werden deren Kanten exakt auf Stoß aneinander gelegt. Bei Verwendung mehrerer Lagen überlappen sich diese im Bereich ihrer Kanten. Die Elastomerschicht 6 enthält ein Vernetzungssystem, welches eine Reaktion mit dem Kunstharz 4 der Trägerschicht 3 bzw. 13 ermöglicht. Gegebenenfalls schließen sich weitere Schichten aus Elastomer-Material nach außen daran an. Alle Elastomerschichten sind so zusammengesetzt, dass sie sich mit einer jeweils darunter liegenden Elastomerschicht verbinden. Auch die Elastomerschicht 6 wird, wie in 6 dargestellt, so aufgebracht, dass sie sich in einem schmalen Bereich überlappt. Zur Sicherung der Lage der Elastomerschicht bzw. -schichten 6 werden diese vor der anschließenden Wärmebehandlung bevorzugt mit einem gitterförmigen Klebeband 14 fixiert bzw. bandagiert.

Der mit der Trägerschicht 3 bzw. 13 und der Elastomerschicht 6 versehene Druckzylinder 1 wird nun einer Wärmebehandlung in einem Autoklav bei einer Temperatur im Bereich von etwa 130 Grad Celsius bis etwa 200 Grad Celsius, bevorzugt bei etwa 145 Grad Celsius für eine Dauer von etwa 5 Stunden, oder alternativ dazu einer anderen vernetzenden Behandlung beispielsweise mit UV-Licht unterzogen. Dabei vernetzt die wenigstens eine Elastomerschicht 6 mit dem Kunstharz 4 der Trägerschicht 3 bzw. 13. Die Trägerschicht 3 bzw. 13 und die Elastomerschicht bzw. Elastomerschichten 6 sind danach unlösbar miteinander und auch drehfest mit dem Druckwalzenkern 2 verbunden. Die Überlappungsbereiche an den Außenkanten beider Schichten sind miteinander verschmolzen, so dass der Außendurchmesser bereits weitestgehend homogen ist. Mittels einer Bearbeitungsvorrichtung 10 kann der Außendurchmesser des fertigen Druckzylinders 1 nach dem Abkühlen beispielsweise durch Schleifen oder Abdrehen auf das erforderliche Maß bearbeitet werden.

Ein erfindungsgemäß hergestellter Druckzylinder 1 weist gegenüber einem konventionellen Druckzylinder den Vorteil auf, dass er mit einem Minimum an logistischem Aufwand und einem verminderten Aufwand an Material und Arbeit zu Kosten herstellbar ist, die um 10 bis 30 Prozent niedriger liegen. Durch die dehäsive Beschichtung des Druckwalzenkerns 2 kann dieser mehrfach als Formkörper verwendet werden. Für die Verbindung der Trägerschicht 3 bzw. 13 und der Elastomerschicht 6 ist keinerlei lösungsmittelhaltiger Haftvermittler erforderlich.

Als Gewebematerial zur Herstellung der Trägerschichten 3 bzw. 13 eignen sich besonders Glasfasern, Nylon, Polyester, Kohlefasern, Viskose, Aramidfasern oder Metallfasern, die in Form eines Gewebes, eines Geleges oder einer Pulpe verwendet werden.

Als Kunstharz 4 sind bevorzugt verwendbar Polyesterharz, Phenol-Formaldehyd-Harz, Epoxidharz und Acrylatharz.

Als Material für die Elastomerschicht eignen sich besonders Natur- oder Synthesekautschuk oder Fotopolymere, wie Acrylat oder Polyester.

Ein erfindungsgemäßer Druckzylinder 1 ist insbesondere zur Verwendung im Flexodruckverfahren geeignet. Es ist jedoch auch eine Verwendung für Zylinder in anderen Bereichen der Druckindustrie, beispielsweise als Farb- oder Feuchtwalze im Offsetdruck oder auch für andere Auftrag-, Andrück- oder Transportwalzen denkbar.

1
Druckzylinder
2
Druckwalzenkern
3
Trägerschicht (Gewebematerial-Streifen, schräg gewickelt)
4
Kunstharz
5
(gitterförmiges) Klebeband (Gitterband)
6
Elastomerschicht
7
Auftragvorrichtung (für Formtrennmittel)
8
Auftragvorrichtung (für Kunstharz 4)
9
Streifen (aus leitfähigem Material)
10
Bearbeitungsvorrichtung
11
Mantelfläche (von 2)
12
Achszapfen (von 2)
13
Trägerschicht (aus Prepreg)
14
(gitterförmiges) Klebeband (Gitterband)


Anspruch[de]
Druckzylinder (1) mit einem Druckwalzenkern (2), mit einer auf dem Druckwalzenkern (2) angeordneten Trägerschicht (3) aus einem Gewebematerial und einem Kunstharz, und mit einer auf der Trägerschicht (3) angeordneten und mit dieser durch eine Wärmebehandlung verbundenen Elastomerschicht (6), gekennzeichnet durch eine unmittelbar auf die Mantelfläche (11) des Druckwalzenkerns (2) aufgebrachte, mit einem vernetzbaren oder härtbaren Kunstharz (4) versehene Trägerschicht (3, 13) und durch eine auf die Trägerschicht (3, 13) aufgebrachte nicht vernetzte Elastomerschicht (6), wobei die Elastomerschicht (6) und die Trägerschicht (3, 13) durch einen Energieeintrag, wie eine Wärmebehandlung, auf dem Druckwalzenkern (2) verbunden sind. Druckzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Druckwalzenkern (2) und der Trägerschicht (3, 13) eine dehäsive Schicht angeordnet ist. Druckzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebematerial der Trägerschicht (3, 13) aus einem um den Druckwalzenkern (2) gewickelten Gewebematerial-Streifen besteht. Druckzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewebematerial-Streifen der Trägerschicht (3, 13) unter einem Winkel von 45° bis 90° zur Achse des Druckzylinders (1) angeordnet ist. Druckzylinder nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (13) von einem einstückig über die gesamte Mantelfläche (11) des Druckwalzenkerns (2) gewickelten, bereits fertig mit Kunstharz getränkten Gewebematerial (Prepreg) gebildet ist. Druckzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Trägerschicht (3, 13) und der Elastomerschicht (6) ein insbesondere gitterförmiges Klebeband (5) angeordnet ist. Druckzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebematerial der Trägerschicht (3, 13) sich nach dem Aufbringen auf den Druckwalzenkern (2) an den Stoßstellen überlappt. Druckzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Streifen (9) oder Bereich aus leitfähigem Material in die elektrisch isolierende Trägerschicht (3, 13) eingebettet oder eingewickelt ist und den Druckwalzenkern (2) elektrisch leitend mit der Elastomerschicht (6) verbindet. Verfahren zur Herstellung eines Druckzylinders (1) mit folgenden Verfahrensschritten

a) Aufwickeln einer mit einem härtbaren oder chemisch vernetzbaren Kunstharz (4) versehenen Trägerschicht (3, 13) aus einem Gewebematerial auf die Mantelfläche (11) eines Druckwalzenkerns (2),

b) Aufbringen wenigstens einer nicht vernetzten Elastomerschicht (6) auf die Trägerschicht (3, 13),

c) Verbinden der wenigstens einen Elastomerschicht (6) und der Trägerschicht (3, 13) auf dem Druckwalzenkern (2) durch einen Energieeintrag.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieeintrag als Wärmebehandlung in einem beheizten Autoklav erfolgt. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche des Druckwalzenkerns (2) vor dem Aufwickeln der Trägerschicht (3, 13) dehäsiv behandelt wird. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass für die dehäsive Behandlung des Druckwalzenkerns (2) wenigstens ein Stoff aus der Gruppe der Paraffine, der Silikone und/oder der Fluorkohlenwasserstoffe verwendet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebematerial der Trägerschicht (3) aus wenigstens einer der Gruppen der Glasfasern, der Nylonfasern, der Polyesterfasern, der Kohlefasern, der Viskosefasern, der Aramidfasern oder Metallfasern besteht. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunstharz (4) wenigstens ein Stoff aus einer der Gruppen der Polyesterharze, der Phenol-Formaldehyd-Harze, der Epoxidharze oder der Acrylatharze verwendet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebematerial der Trägerschicht (13) bereits vor dem Aufwickeln auf den Druckwalzenkern (2) mit dem Kunstharz (4) versehen ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerschicht (6) ein Vernetzungssystem enthält, das eine Reaktion mit dem Kunstharz (4) ermöglicht. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in die Trägerschicht (3, 13) aus elektrisch isolierendem Material wenigstens ein Streifen (9) oder ein Bereich aus elektrisch leitfähigem Material derart eingewickelt oder eingebettet wird, das sein eines Ende in leitender Verbindung mit dem Druckwalzenkern (2) und sein anderes Ende in leitender Verbindung mit der Elastomerschicht (6) steht. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Material für die Elastomerschicht (6) zumindest teilweise auf Naturkautschuk oder Synthesekautschuk basierende Werkstoffe verwendet werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung für das Verbinden der Trägerschicht (3, 13) und der Elastomerschicht (6) in einem Temperaturbereich von 130 Grad C bis etwa 200 Grad C und bevorzugt bei 145 Grad C für eine Dauer von etwa 5 Stunden erfolgt. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckwalzenkern (2) vor dem Aufbringen der Trägerschicht (3, 13) beheizt wird.






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