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Die Erfindung betrifft einen Sleeve nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 11.
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Ein derartiger Sleeve und ein derartiges Verfahren sind aus
DE 195 03 095 A1 ,
DE 199 40 109 A1 ,
DE 199 61 866 A1 und
DE 690 16 034 T2 bekannt. Der Sleeve weist eine Trägerhülse mit einer Innenhöhlung auf. Auf die Außenseite der Trägerhülse ist als Elastomerschicht eine Gummituchschicht aufgebracht. Zum Bedrucken von bahnförmigem Material wird der Sleeve auf eine Trägerwalze einer Rotationsdruckmaschine aufgespannt. Um das Aufziehen des Sleeves zu erleichtern, hat die Trägerwalze an ihrer in Gebrauchsstellung der Innenwand des Sleeves zugewandten Mantelfläche mehrere Reihen mit Blasbohrungen, die über in die Trägerwalze integrierte Kanäle mit einer Druckluftquelle verbunden werden können. Zur Montage des Sleeves auf der Trägerwalze wird der Sleeve zunächst in gerader Verlängerung der Trägerwalze derart neben dieser positioniert, dass eine Stirnseite des Sleeves einem Axialende der Trägerwalze zugewandt ist. Dann wird die Innenhöhlung des Sleeves unter elastischer Verformung des Sleeves aufgeweitet und der Sleeve wird axial auf die Trägerwalze aufgeschoben. Gleichzeitig wird über die Blasbohrungen Druckluft zwischen die Mantelfläche der Trägerwalze und die Innenwand des Sleeves eingebracht, so dass sich zwischen der Mantelfläche und der Innenwand ein Luftpolster ausbildet, auf dem der Sleeve verschoben werden kann. Das Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass es eine relativ aufwändige Trägerwalze erfordert, die von internen Druckluftkanälen durchsetzt ist. Wenn die Gravur nach längerem Gebrauch verschlissen sein sollte, kann der Sleeve ausgewechselt und durch einen entsprechenden Ersatzsleeve ersetzt werden. In der Praxis kann es jedoch vorkommen, dass nur ein bestimmter Teilbereich des Sleeves verschlissen ist. In diesem Fall muss der gesamte Sleeve erneuert werden. Da der Sleeve relativ große Abmessungen aufweist, ist das Abdrehen und Neugravieren des Sleeves entsprechend zeitaufwändig.
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Aus
DE 84 36 119 U1 ist außerdem ein gattungsfremder Formzylinder für den Flexodruck bekannt, dessen Mantel mit mindestens einer axial verlaufenden Nut versehen ist, in die ein abgewinkelter Schenkel einer ein Klischee tragenden Druckplatte eingehängt werden kann. Im Übrigen ist die Druckplatte durch eine Magnetkraft auf dem Formzylinder gehalten. Bei diesem Formzylinder können zwar die Druckplatten auch einzeln ausgewechselt werden, so dass die übrigen Druckplatten weiter verwendet werden können, wenn nur eine Druckplatte verschlissen ist. Die Montage der Druckplatten ist jedoch im Vergleich zu einem Sleeve relativ aufwändig.
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Aus
FR 999 778 A ist ferner ein Tiefdruckzylinder bekannt, der an seiner Mantelfläche eine Gravur aufweist, die mit einem flexiblen Schutzblatt abgedeckt ist, das beim Transport des Tiefdruckzylinders zu einer Druckmaschine die Gefahr einer Beschädigung der Mantelfläche reduzieren soll. Das Schutzblatt hat eine Durchtrittslochung an der ein mit einem Unterdruckkanal verbundener Unterdruckanschluss angebracht ist, über den mit Hilfe einer Vakuumpumpe ein Unterdruck zwischen dem Schutzblatt und der Mantelfläche des Tiefdruckzylinders erzeugt wird. Der Unterdruckkanal ist axial durch einen Lagerzapfen des Tiefdruckzylinders hindurchgeführt. Der Tiefdruckzylinder weist also einen entsprechend aufwändigen Aufbau auf.
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Es besteht deshalb die Aufgabe einen Sleeve und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen einfachen Aufbau der Trägerwalze ermöglichen, bei denen der Sleeve aber dennoch einfach und schnell auf der Trägerwalze montiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird bezüglich des Sleeve dadurch gelöst, dass der Sleeve an seiner Außenmantelfläche eine von den Axialenden des Sleeves beabstandete Durchtrittslochung aufweist, an der zum Erzeugen eines pneumatischen Drucks zwischen die Innenwand und die Mantelfläche der Trägerwalze eine Luftaustrittsdüse einer Druckluftpistole ansetzbar ist.
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Bezüglich des Verfahrens wird die vorstehend genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass das Gas durch eine an der Außenmantelfläche des Sleeves vorgesehene, von den Axialenden des Sleeves beabstandete Durchtrittslochung hindurch zwischen die Mantelfläche und die Innenwand eingebracht wird.
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In vorteilhafter Weise ist es dadurch möglich, beim Aufschieben des Sleeves auf die Trägerwalze zwischen der Innenwand des Sleeves und der dieser zugewandten Mantelfläche der Trägerwalze ein Luft- bzw. Gaspolster zu erzeugen, ohne dass dazu in der Trägerwalze Gaszuführkanäle vorgesehen sein müssen. Die Erfindung ermöglicht daher einen einfachen Schnellwechsel des Sleeves, wenn dieser einmal verschlissen sein sollte oder aus anderen Gründen ausgetauscht werden soll. Da das unter Druck stehende Gas über die in der Außenmantelfläche des Sleeves vorgesehene Durchtrittslochung zugeführt wird, ist es sogar möglich, nacheinander mindestens zwei Sleeves in Axialrichtung nebeneinander auf der Trägerwalze zu montieren. Somit ergibt sich eine Druck- und/oder Prägehülse, die in mindestens zwei Abschnitte unterteilt ist, die jeweils durch einen Sleeve gebildet sind. Die einzelnen Sleeves können dann nacheinander auf der Trägerwalze, die beispielsweise eine herkömmliche Glattwalze sein kann, montiert werden. Bei Bedarf können die Sleeves entsprechend ihrer Abnutzung einzeln oder in Gruppen ausgewechselt werden. Da die Druck- und/oder Prägehülse in mehrere Sleeves unterteilt ist, können die einzelnen Sleeves entsprechend kompakte Abmessungen aufweisen. Dadurch lassen sich die Sleeves schneller Abdrehen und neu gravieren, wenn sie einmal verschlissen sein sollten.
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Außerdem besteht die Möglichkeit, die Sleeves unterschiedlich auf der Trägerwalze zu positionieren, insbesondere in unterschiedlichen Reihenfolgen, Abständen und/oder Drehlagen relativ zueinander. Somit können auf einfache Weise unterschiedliche Druck- und/oder Prägemuster in eine Materialbahn eingebracht werden, ohne dass dazu ein Sleeve neu graviert werden muss. Gegebenenfalls ist es sogar möglich, dass die Druck- und/oder Prägehülse mehrere Sleeves mit einander ähnlichen Gravuren aufweisen, die wahl- oder wechselweise auf der Trägerwalze montiert werden können. Dabei können sich die Gravuren hinsichtlich des Rasters, der auf die zu bedruckende Materialbahn zu übertragenden Farbmenge und/oder des Designs unterscheiden. Außerdem können die Elastomerschichten der einzelnen Sleeves aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, die insbesondere eine unterschiedliche Härte und/oder einen unterschiedlichen Kontaktwinkel (hydrophob, hydrophil) für Druckfarbe aufweisen kann. Die Erfindung ermöglicht also auch eine einfache und variable Handhabung der Sleeves in der Produktion. Erwähnt werden soll noch, dass die Gravur auch als nahtlose Endlosgravur ausgestaltet sein kann.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Durchtrittslochung in Axialrichtung außermittig am Sleeve angeordnet. Der axiale Abstand zwischen der Durchtrittslochung und dem dazu benachbarten Axialende des Sleeves ist dabei gegebenenfalls kleiner als 10 cm ist und beträgt bevorzugt bis 5 cm. Der Sleeve wird dann bevorzugt mit dem näher zu der Durchtrittslochung benachbarten Axialende zuerst auf die Trägerwalze aufgeschoben, so dass sich das Luft- oder Gaspolster möglichst bereits zu Beginn der Montage zwischen der Innenwand des Sleeve und der Mantelfläche der Trägerwalze ausbilden kann.
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Der Sleeve kann eine Trägerhülse aufweisen, auf der die Elastomerschicht angeordnet ist, wobei die Durchtrittslochung die Elastomerschicht und die Trägerhülse durchsetzt. Der Trägerhülse besteht bevorzugt aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Sie kann aber auch aus einem anderen nichtmetallischen Werkstoff oder aus einem metallischen Werkstoff bestehen. Die Trägerhülse ermöglicht es, den Sleeve auch bei einer relativ geringen Wandstärke mit großer Spannkraft auf der Trägerwalze aufzuspannen.
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Vorteilhaft ist, wenn mindestens ein in Axialrichtung weisender Randbereich des Sleeves wenigstens einen zumindest eine in Axialrichtung weisende Komponente aufweisenden Vorsprung und/oder Rücksprung hat, welcher Randbereich mit einem dazu passenden Randbereich eines weiteren Sleeves verdrehsicher verbindbar ist. Dadurch ist es möglich, auf einfache Weise mehrere Sleeves in einer vorbestimmten Drehlage zueinander auf der Trägerwalze anzuordnen.
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Zweckmäßigerweise nimmt die Breite des Vorsprungs zum freien Ende des Vorsprungs hin ab und/oder die Breite des Rücksprungs nimmt zum Grund des Rücksprungs hin ab. Dabei wird unter der Breite die Abmessung verstanden, die der Vorsprung bzw. der Rücksprung in Umfangsrichtung des Sleeves aufweist. Durch die abnehmende Breite können die Sleeves leichter in der durch den mindestens einen Vor- und/oder Rücksprung definierten Drehlage zueinander auf die Trägerwalze aufgeschoben oder aufgezogen werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Sleeve an seinem einen in Axialrichtung weisenden Randbereich wenigstens einen Vorsprung und an seinem davon entfernten anderen Randbereich einen zu dem Vorsprung passenden Rücksprung auf, derart, dass mehrere dieser Sleeves in unterschiedlichen Reihenfolgen auf der Trägerwalze nebeneinander angeordnet und mittels der Vor- und Rücksprünge jeweils verdrehsicher miteinander verbunden werden können. Dadurch ist es möglich, mehrere unterschiedliche Gravuren aufweisende Sleeves in mehrere unterschiedlichen Reihenfolgen auf dem Walzenträger anzuordnen und somit auf einfache Weise unterschiedliche Druck- und/oder Prägehülsen zu konfigurieren.
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Vorteilhaft ist, wenn der Sleeve mindestens eine von der Außenmantelfläche radial beabstandete Axiallochung aufweist, in die ein als Verdrehsicherung dienender Stab einschiebbar ist. Auch bei einer derartigen Verdrehsicherung können mehrere Sleeves in unterschiedlichen Reihenfolgen nebeneinander auf der Trägerwalze angeordnet werden.
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Bevorzugt weist die Innenwand des Sleeves mindestens einen Wandungsbereich auf an dem der Reibwert größer ist als an einem dazu benachbarten Wandungsbereich der Innenwand. Der Sleeve kann dann mit einem noch größeren Reibmoment auf der Trägerhülse aufgespannt sein.
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Zweckmäßigerweise hat die Trägerhülse an der Stelle, an welcher der Wandungsbereich mit dem höheren Reibwert angeordnet ist, eine Durchtrittsöffnung, wobei sich die Elastomerschicht bis in die Durchtrittsöffnung erstreckt und dort den Wandungsbereich mit dem höheren Reibwert bildet. Die Elastomerschicht kann dann bei der Herstellung des Sleeves auf einfache Weise durch die Durchtrittsöffnung durchvulkanisiert werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Sleeve an seiner Innenwand mindestens eine mit der Durchtrittslochung verbundene Nut oder dergleichen grabenförmige Vertiefung auf. Diese verläuft vorzugsweise von der Durchtrittslochung zu einer dieser diametral gegenüberliegenden Stelle der Innenwand. Durch die Nut oder Vertiefung kann dann das die Durchtrittslochung durchströmende, unter Druck stehende Gas besser zu von der Durchtrittslochung entfernten Stellen der Innenwand gelangen. Somit kann sich das Gaspolster zwischen der Innenwand des Sleeves und der Mantelfläche der Trägerwalze gleichmäßiger und schneller ausbilden.
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Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
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1 eine Seitenansicht eines Sleeves,
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2 eine Ansicht auf die Stirnseite des Sleeves,
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3 und 4 einen Längsschnitt durch eine Trägerwalze, auf der ein erster Sleeve montiert wird,
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5 einen Teillängsschnitt durch eine Druck- und/oder Prägewalze während der Montage des Sleeves auf einem Walzenkörper, wobei zwischen den Sleeve und den Walzenkörper Druckluft eingeblasen wird,
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6 bis 9 Längsschnitte durch die Trägerwalze während der Montage weiterer Sleeves,
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10 eine Seitenansicht einer Druck- und/oder Prägewalze,
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11 eine Ansicht auf die Stirnseite der Druck- und/oder Prägewalze, und
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12 einen Längsschnitt durch einen Sleeve.
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Eine Druck- und/oder Prägehülse zum rotativen Bedrucken und/oder Prägen von Materialbahnen weist mehrere Sleeves 1a, 1b, 1c auf. Jeder Sleeve 1a, 1b, 1c hat jeweils eine zu seinen beiden Axialenden hin offene, zylindrische Innenhöhlung 2, mit welcher der Sleeve 1a, 1b, 1c auf eine glattzylindrische Mantelfläche 3 einer Trägerwalze 4 aufschiebbar ist. Die lichte Weite der Innenhöhlung 2 ist jeweils etwas kleiner als der Durchmesser der Mantelfläche 3 der Trägerwalze 4 und kann durch elastisches Aufweiten des Sleeves 1a, 1b, 1c auf einen Wert vergrößert werden, der etwas größer ist als der Durchmesser der Mantelfläche 3.
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Beidseits ihrer Mantelfläche 3 hat die Trägerwalze 4 Lagerzapfen 5, an denen die Trägerwalze 4 an einer in der Zeichnung nicht näher dargestellten Halterung um eine Rotationsachse 6 drehbar gelagert ist.
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An seiner der Innenhöhlung 2 abgewandten Außenmantelfläche 7 weist der Sleeve 1a, 1b, 1c eine Elastomerschicht 8 auf, in die eine Gravur 9 eingebracht ist. Die Gravur 9 kann durch bereichsweisen Materialabtrag mittels eines Laserstrahls erzeugt sein.
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In 1 ist erkennbar, dass jeder Sleeve 1a, 1b, 1c jeweils an seiner Außenmantelfläche 7 eine seitlich geschlossene Durchtrittslochung 10 aufweist. Deutlich ist erkennbar, dass die Durchtrittslochung 10 in der in 1 durch eine Mittellinie 11 angedeuteten Axialrichtung außermittig am Sleeve 1a, 1b, 1c angeordnet ist. Die Durchtrittslochung 10 hat eine etwa kreisrunde Form. Es sind aber auch andere Geometrien dankbar, beispielsweise eine schlitzförmige Durchtrittslochung 10.
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In 2 ist erkennbar, dass der Sleeve 1a, 1b, 1c eine Trägerhülse 12 aufweist, die eine an die Innenhöhlung 2 angrenzende Innenwand 13 hat. Die Elastomerschicht 8 ist an der der Innenhöhlung 2 abgewandten Außenseite auf die Trägerhülse 12 aufgebracht und vorzugsweise auf diese aufvulkanisiert. Die Durchtrittslochung 10 durchsetzt die Elastomerschicht 8 und die Trägerhülse 12 etwa radial zu einer auf der Mittellinie 11 liegenden Rotationsachse.
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Zum Montieren der Druck- und/oder Prägehülse auf der Trägerwalze 4 wird zunächst ein erster Sleeve 1a in gerader Verlängerung der Trägerwalze 4 derart neben dieser positioniert, dass die Stirnseite des ersten Sleeves 1a, die am nächsten zu der Durchtrittslochung 10 angeordnet ist, einem Axialende der Trägerwalze 4 zugewandt ist (3). An ihrem diesem Axialende zugewandten Ende wird der Sleeve 1a soweit elastisch aufgeweitet, dass die lichte Weite der Innenhöhlung 2 etwas größer ist als der Durchmesser der Trägerwalze 4. Gleichzeitig wird der Sleeve 1a in Richtung der Rotationsachse 6 auf die Mantelfläche 3 der Trägerwalze 4 aufgeschoben, bis die Mantelfläche 3 die Durchtrittslochung 10 überdeckt.
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Nun wird an der Durchtrittslochung 10 eine Luftaustrittsdüse 14 eines Druckluftanschlusses derart positioniert, dass ein eine Luftaustrittsöffnung umgrenzender Wandungsbereich der Luftaustrittsdüse 13 gegen den die Durchtrittslochung 10 umgrenzenden Randbereich der Elastomerschicht 8 abdichtet (3 und 4).
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Dann wird mit Hilfe der Druckluftpistole Druckluft durch die Durchtrittslochung 10 hindurch zwischen die Mantelfläche 3 und die Innenwand 13 eingebracht. Dabei wird auf die Innenwand 13 des Sleeves 1a ein pneumatischer Druck ausgeübt, der die Innenhöhlung 2 des Sleeves 1a soweit aufgeweitet, dass sich zwischen der Mantelfläche 3 und die Innenwand 13 ein Luftspalt bzw. ein Luftpolster bildet, auf dem der Sleeve 1a leicht in Richtung der Rotationsachse 6 relativ zur Trägerwalze 4 verschoben und/oder um die Rotationsachse 6 relativ zur Trägerwalze 4 verdreht werden kann. In 5 ist erkennbar, dass die Luft von der Durchtrittslochung 10 zu beiden Stirnseiten des Sleeves 1a strömt und an beidseits des Sleeves 1a zwischen der Mantelfläche 3 und der Innenwand 13 gebildeten Ringspalten aus dem Sleeve 1a austritt.
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Sobald der erste Sleeve 1a an seiner vorgesehenen Position auf der Trägerwalze 4 positioniert ist, wird der Luftdruck entfernt. Die Innenwand 13 kommt dadurch reibschlüssig an der Mantelfläche 3 zur Anlage. Die Trägerwalze 4 kann in ihrer Mantelfläche mindestens ein in der Zeichnung nicht näher dargestelltes Axialanschlagelement aufweisen, gegen das die Stirnseite des ersten Sleeves 1a, die am nächsten zu der Durchtrittslochung 10 angeordnet ist, positionierbar ist.
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Wie in 6 und 7 erkennbar ist, wird nun ein zweiter Sleeve 1b in entsprechender Weise auf die Trägerwalze 4 aufgezogen und die Stirnseite, die zu dessen Durchtrittslochung 10 benachbart ist, wird gegen eine dieser Stirnseite zugewande Stirnseite des ersten Sleeves 1a positioniert. In 1 ist erkennbar, dass der erste Sleeve 1a an seiner dem zweiten Sleeve 1b zugewandten Stirnseite einen etwa rechteckförmigen Rücksprung 15 aufweist. Der zweite Sleeve 1b hat einen zu dem Rücksprung 15 passenden Vorsprung 16, der in Montagestellung im Sinne einer Verdrehsicherung in den Rücksprung 15 eingreift.
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In einem weiteren, in 8 und 9 dargestellten Schritt wird in entsprechender Weise ein dritter Sleeve 1c auf der Trägerwalze 4 montiert und gegen den zweiten Sleeve 1b positioniert. In 10 ist erkennbar, dass der zweite Sleeve 1b an seinem von dem Vorsprung 16 entfernten Stirnende einen etwa U-förmigen Rücksprung 15' aufweist, der mit einem darin eingreifenden, am dritten Sleeve 1c vorgesehenen Vorsprung 16' eine Verdrehsicherung bildet.
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Ausgehend vom Grund des Rücksprungs 15' nimmt die Breite des Rücksprungs zum gegenüberliegenden randoffenen Ende des Rücksprungs 15' hin zu. Die Breite des Vorsprungs 16' nimmt, ausgehend vom Fuß des Vorsprungs 16' zum freien Ende des Vorsprungs 16' hin ab.
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Wenn einmal ein Sleeve 1a, 1b, 1c verschlissen sein sollte, kann der betreffende Sleeve 1a, 1b, 1c mit Hilfe der Druckluftpistole von der Trägerwalze 4 demontiert und durch ein entsprechendes Ersatzteil ersetzt werden. Vor der Demontage des zweiten Sleeves 1b muss zunächst der dritte Sleeve 1c und vor der Demontage des ersten Sleeves 1a müssen der zweite Sleeve 1b und der dritte Sleeve 1c von der Trägerwalze 4 entfernt werden. Sleeves 1a, 1b, 1c, die noch nicht verschlissen sind, können wieder montiert und weiterverwendet werden.
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Bei dem in 12 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Innenwand 13 des Sleeves 1a, 1b, 1c Wandungsbereiche 17a, 17b auf, an denen der Reibwert größer ist als an dazu benachbarten Wandungsbereichen der Innenwand 13. Deutlich ist erkennbar, dass die Trägerhülse an der Stelle, an welcher die Wandungsbereiche 17a, 17b mit dem höheren Reibwert angeordnet sind, jeweils eine Durchtrittsöffnung aufweisen, an denen die Elastomerschicht 8 durchvulkanisiert ist. Dadurch kommt die Elastomerschicht 8 an der Mantelfläche 3 der Trägerwalze 4 zur Anlage, wenn der Sleeve auf der Trägerwalze 4 montiert ist.
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In 12 ist außerdem erkennbar, dass der Sleeve 1a, 1b, 1c an seiner Innenwand 13 eine mit der Durchtrittslochung 10 verbundene, in Umfangsrichtung verlaufende Nut 18 aufweist, die als Strömungskanal für die Druckluft dient und die Durchtrittslochung 10 mit einer dieser diametral gegenüberliegenden Stelle der Innenwand 13 verbindet. Die Trägerhülse 12 weist zwei auf der Mittellinie 11 nebeneinander angeordnete Abschnitte auf, zwischen denen die Nut 18 gebildet ist.