DE102014001970A1 - Assembly of a sheet or web-shaped substrate processing machine - Google Patents
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Abstract
Eine Baugruppe einer bogen- oder bahnförmigen Bedruckstoff verarbeitenden Maschine umfasst ein Funktionspolymer (6) – ein sogenanntes Smartpolymer – zum Ändern einer Eigenschaft eines Bauteils der Baugruppe. Die Baugruppe kann beispielsweise eine Walze (25) sein. Das Bauteil der Baugruppe kann ein Walzenbezug (26) sein. Die Eigenschaft, welche geändert wird, kann beispielsweise ein Durchmesser sein.An assembly of a sheet or web-shaped substrate processing machine comprises a functional polymer (6) - a so-called smart polymer - for modifying a property of a component of the assembly. The assembly may for example be a roller (25). The component of the assembly may be a roll cover (26). The property that is changed may be, for example, a diameter.
Description
Vorliegende Erfindung betrifft eine Baugruppe einer bogenförmigen oder bahnförmigen Bedruckstoff verarbeitenden Maschine. Zu diesen Maschinen zählen Druckmaschinen und Weiterverarbeitungsmaschinen. Mit Weiterverarbeitungsmaschinen werden die bedruckten Bogen oder bedruckte Bahnen nach dem Drucken weiterverarbeitet.The present invention relates to an assembly of an arcuate or web-shaped substrate processing machine. These machines include printing machines and finishing machines. With finishing machines, the printed sheets or printed webs are further processed after printing.
In
Eine bekannte Flachbettstanze, die zum Stanzen, Ausbrechen, Prägen und Ablegen von Bögen aus Papier, Pappe und dergleichen eingesetzt wird, ist beispielsweise aus der
Wie in der
Den verschiedenen Vorrichtungen zum Einstellen der Stanzkraft nach dem Stand der Technik ist gemein, dass die Stanzkraft nur global eingestellt werden kann, d. h. auf die gesamte Fläche des Tiegels bezogen. Konstruktionsbedingt liegt jedoch bei allen Stanz- und Prägemaschinen nach dem Stand der Technik eine ungleiche Stanzkraftverteilung über die Fläche des Tiegels vor. Die Stanzkraft wird über einzelne Krafteinleitungspunkte eingeleitet und liegt somit nicht an der gesamten Tiegelfläche an. In Abhängigkeit von der Steifigkeit der Tiegel ergibt sich eine Verformung von Ober- und Untertisch, woraus wiederum eine ungleiche Stanzdruckverteilung über die Fläche des Tiegels resultiert. Auch Höhenunterschiede der Stanz- bzw. Rillmesser, als auch der Verschleiß der Messer bewirken eine ungleiche Stanzdruckverteilung. Der ungleiche Stanzdruck wiederum bewirkt ein unsauberes Schneiden der Schneidmesser des Stanzwerkzeugs bzw. eine unzureichend ausgeprägte Rillung der Rillmesser des Prägewerkzeugs. Nach dem Stand der Technik wird dieses Problem gelöst, indem die Stanzmesser einzeln unterlegt werden. Je nach Abweichung von der Sollstanzkraft werden die Stanzmesser auf der Rückseite des Werkzeugs mit verschieden dicken Papier- oder Kunststoffstreifen hinterklebt. Dieses sogenannte Zurichten ist sehr zeitintensiv und muss bei Maschinenstillstand geschehen. In Abhängigkeit von der Anzahl der Stanzmesser und der zu stanzenden Form kann das Zurichten mehrere Stunden dauern. Die hohe Rüstzeit hat eine geringe Maschinenproduktivität zur Folge.The various devices for adjusting the punching force according to the prior art have in common that the punching force can only be set globally, d. H. based on the entire surface of the crucible. Due to the design, however, an uneven punching force distribution over the surface of the crucible is present in all stamping and embossing machines according to the prior art. The punching force is introduced via individual force introduction points and thus does not affect the entire crucible surface. Depending on the rigidity of the crucible, there is a deformation of upper and lower table, which in turn results in an uneven punching pressure distribution over the surface of the crucible. Also height differences of the punching or Rillmesser, as well as the wear of the knife cause an uneven punching pressure distribution. The unequal punching pressure in turn causes an unclean cutting of the cutting blade of the punching tool or an insufficient pronounced creasing of the creasing blade of the stamping tool. In the prior art, this problem is solved by the punching blades are individually highlighted. Depending on the deviation from the nominal punching force, the punching knives on the back of the tool are glued behind with paper or plastic strips of various thicknesses. This so-called trimming is very time-consuming and must be done at machine standstill. Depending on the number of punching blades and the shape to be punched, trimming can take several hours. The high set-up time results in low machine productivity.
Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vielseitig einsetzbare Baugruppe zu schaffen.The present invention has for its object to provide a versatile assembly.
Diese Aufgabe wird durch eine Baugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Baugruppe einer bogen- oder bahnförmigen Bedruckstoff verarbeitenden Maschine umfasst ein Funktionspolymer – ein sogenanntes Smart Polymer – zum Ändern einer Eigenschaft eines Bauteils der Baugruppe. Das Funktionspolymer wird in der englischen Sprache auch als Functional Polymer oder Smart Polymer oder Stimuli-responsive Polymer bezeichnet. Die erfindungsgemäße Baugruppe ist vielseitig einsetzbar, zum Beispiel in Druckmaschinen oder in Weiterverarbeitungsmaschinen, zum Beispiel Stanz- oder Prägemaschinen.This object is achieved by an assembly having the features of
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Baugruppe genannt.In the subclaims advantageous developments of the assembly according to the invention are mentioned.
Bei einer Weiterbildung ist die durch das Funktionspolymer änderbare Eigenschaft des Bauteils mindestens eine der folgenden Eigenschaften: Die elastische Härte des Bauteils, die Kompressibilität des Bauteils, die Resilienz des Bauteils, der Reibkoeffizient des Bauteils, die Dicke des Bauteils oder der Durchmesser des Bauteils.In a development, the component modifiable by the functional polymer is at least one of the following properties: the elastic hardness of the component, the compressibility of the component, the resilience of the component, the friction coefficient of the component, the thickness of the component or the diameter of the component.
Bei einer weiteren Weiterbildung ist das Bauteil ein Druckmaschinenzylinder, eine Druckmaschinenwalze, ein Druckmaschinenzylinder-Zylinderaufzug, ein Druckmaschinenwalzen-Walzenbezug, eine Beschichtungsfolien-Führungswalze, ein Bedruckstoff-Stanzwerkzeug oder ein Bedruckstoff-Prägewerkzeug.In another development, the component is a printing press cylinder, a printing press roll, a printing press cylinder barrel, a printing press roll cover, a coating film guide roll, a substrate punch or a substrate embossing tool.
Bei einer weiteren Weiterbildung ist das Funktionspolymer ein magnetisch aktives Polymer, ein elektrisch aktives Polymer oder ein dielektrisches Elastomer.In a further development, the functional polymer is a magnetically active polymer, an electrically active polymer or a dielectric elastomer.
Bei einer weiteren Weiterbildung weist das Bauteil mehrere Zonen auf, in denen sich das Funktionspolymer befindet, und sind die Zonen einzeln steuerbar.In a further development, the component has a plurality of zones in which the functional polymer is located, and the zones can be controlled individually.
Bei einer weiteren Weiterbildung sind die Zonen als Ringsegmente oder Feldelemente ausgebildet. Die Ringsegmente sind in axialer Flucht miteinander angeordnet und können derart angesteuert sein, dass sich eine Walzen-Balligkeit oder eine Zylinder-Balligkeit ergibt. Die Feldelemente bilden zusammen ein Mosaikmuster und können derart angesteuert sein, dass das Mosaikmuster mit einem auf den Bedruckstoff zu druckenden Druckbild korrespondiert.In a further development, the zones are formed as ring segments or field elements. The ring segments are arranged in axial alignment with each other and can be controlled such that there is a roll crown or a cylinder crown. The field elements together form a mosaic pattern and can be controlled such that the mosaic pattern corresponds to a print image to be printed on the substrate.
Bei einer weiteren Weiterbildung umfasst die Baugruppe eine Walze mit einem Walzenkern, Aktoren und einen Gummibezug. Die Aktoren sind ringförmig (sogenannte Ringaktoren) und auf dem Walzenkern angeordnet. Der Gummibezug kann aus einem gummielastischen Kunststoffbestehen und ist auf den Ringaktoren angeordnet. Die Ringaktoren umfassen jeweils eine innere Elektrode, eine äußere Elektrode und ein elastisches Dielektrikum (dielektrisches Elastomer). Das Dielektrikum ist in radialer Richtung gesehen zwischen der inneren Elektrode und der äußeren Elektrode angeordnet.In a further development, the assembly comprises a roller with a roller core, actuators and a rubber cover. The actuators are annular (so-called ring actuators) and arranged on the roller core. The rubber cover can be made of a rubber-elastic plastic and is arranged on the ring actuators. The ring actuators each include an inner electrode, an outer electrode and an elastic dielectric (dielectric elastomer). The dielectric is arranged in the radial direction between the inner electrode and the outer electrode.
Bei einer weiteren Weiterbildung umfasst die Baugruppe ebenfalls eine Walze mit einem Walzenkern, Aktoren und einem Gummibezug. Die Aktoren sind auch hierbei Ringaktoren und auf dem Walzenkern angeordnet. Der Gummibezug kann auch hierbei aus einem gummielastischen Kunststoffbestehen und ist auf den Ringaktoren angeordnet. Bei dieser Weiterbildung umfassen die Ringaktoren jeweils zwei äußere Elektroden und ein elastisches Dielektrikum, das in axialer Richtung gesehen zwischen den beiden Elektroden angeordnet ist. Die Aktoren mit dem dielektrischen Elastomer werden in englischer Sprache als „dielectric elastomer actuators” (DEA) bezeichnet.In a further development, the assembly also comprises a roller with a roller core, actuators and a rubber cover. The actuators are here also ring actuators and arranged on the roll core. The rubber cover can also be made of a rubber-elastic plastic and is arranged on the ring actuators. In this development, the ring actuators each comprise two outer electrodes and an elastic dielectric, which is arranged in the axial direction between the two electrodes. The actuators with the dielectric elastomer are referred to in English as "dielectric elastomer actuators" (DEA).
Es sind weitere Weiterbildungen möglich.There are further developments possible.
Bei dem Bauteil kann es sich um ein Gummituch für den Offsetdruck handeln. Mit dem Funktionspolymer kann die Härte der elastischen Deckschicht des Gummituchs variiert werden. Die Einstellung der Härte kann in Abhängigkeit vom Bedruckstoff erfolgen, der mit dem Gummituch bedruckt wird. Für verschiedene Bedruckstoffmaterialien können verschiedene Gummituchhärten eingestellt werden. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass für die unterschiedlichen Bedruckstoffe nicht mehr mehrfache unterschiedliche Gummitücher benötigt werden, sondern nur noch ein und dasselbe Universal-Gummituch. Somit können der Gummituchvorrat und der dafür vorgesehene Lagerplatz minimiert werden. Ein Zusatzvorteil ist der Entfall von Rüstzeiten, die sonst für den Wechsel der Gummitücher zwischen den Druckaufträgen mit unterschiedlichen Bedruckstoffen erforderlich wären. Die Härte des Gummituchs kann durch Anlegen eines Feldes an das Funktionspolymer variiert werden. Dabei kann das Feld bezüglich seiner Stärke und/oder Frequenz variiert werden und gepulst angelegt werden. Es kann mit unterschiedlichen Pulsformen und Tastverhältnissen (Puls-Pausen-Verhältnissen) angelegt werden, um die gewünschte elastische Härte des Bauteils einzustellen. Das Feld wird am Ort der gewünschten Eigenschaftsänderung an das Funktionspolymer angelegt; das ist im Fall des Gummituchs der Druckspalt. Bei Verwendung eines elektro-aktiven Polymers (EAP) als Funktionspolymer ist das Feld ein elektrisches Feld. Bei Verwendung eines magneto-aktiven Polymers (MAP) ist das Feld ein Magnetfeld. Unterschiedliche Bedruckstoffe erfordern im Druckspalt unterschiedliche Flächenpressungen zwischen Gummituch und Bedruckstoff und unterschiedliche Kontaktstreifenbreiten – damit ist die Abplattung des Gummituchs im Druckspalt gemeint. Mit dem Funktionspolymer kann die elastische Härte des Gummituchs und darüber die Flächenpressung und die Kontaktstreifenbreite verändert werden, bei vorgegebener Anpresskraft der Anpressung des Gummituchs an den Bedruckstoff. Mit dem Funktionspolymer kann bei vorgegebener „theoretischer Körperdurchdringung” (Zustellung des Gummituchzylinders mit dem Gummituch an den Gegendruckzylinder mit dem Druckstoff und daraus resultierende Eindrücktiefe) die elastische Härte des Gummituchs und darüber die Flächenpressung verändert werden. Mit dem Funktionspolymer können nicht nur die Kontaktstreifenbreite und Flächenpressung zwischen Gummituch und Bedruckstoff, sondern auch zwischen Gummituch und Reinigungswalze verändert werden. Befindet sich das Gummituch nicht auf dem Gummituchzylinder (Offsetzylinder), sondern auf einer Farbauftragswalze (z. B. eines Anilox-Druckwerks), kann durch die mit dem Feld erfolgende Ansteuerung des Funktionspolymers die Kontaktstreifenbreite und/oder Flächenpressung im Walzenspalt zwischen Farbauftragswalze und Druckformzylinder und/oder zwischen Farbauftragswalze und Rasterwalze eingestellt werden.The component may be a blanket for offset printing. With the functional polymer, the hardness of the elastic cover layer of the blanket can be varied. The setting of the hardness can be done depending on the printing material, which is printed with the blanket. Different blanket hardnesses can be set for different substrate materials. This results in the advantage that it is no longer necessary to use multiple different blankets for the different substrates, but only one and the same universal blanket. Thus, the blanket stock and the designated storage space can be minimized. An additional advantage is the elimination of set-up times that would otherwise be required for the change of blankets between the print jobs with different substrates. The hardness of the blanket can be varied by applying a field to the functional polymer. In this case, the field can be varied in terms of its strength and / or frequency and applied pulsed. It can be applied with different pulse shapes and duty cycles (pulse-pause ratios) to set the desired elastic hardness of the component. The field is applied to the functional polymer at the location of the desired property change; this is the pressure gap in the case of the blanket. When using an electroactive polymer (EAP) as a functional polymer, the field is an electric field. When using a magneto-active polymer (MAP), the field is a magnetic field. Different substrates require in the nip different surface pressures between blanket and substrate and different contact strip widths - this is meant the flattening of the blanket in the nip. With the functional polymer, the elastic hardness of the blanket and above the surface pressure and the contact strip width can be changed, for a given contact pressure of the contact pressure of the blanket to the substrate. With the functional polymer can be changed at a given "theoretical body penetration" (delivery of the blanket cylinder with the blanket to the impression cylinder with the printing material and the resulting Eindrücktiefe) the elastic hardness of the blanket and above the surface pressure. The functional polymer can be used not only to change the contact strip width and surface pressure between the blanket and the substrate, but also between the blanket and the cleaning roller. If the blanket is not on the blanket cylinder (offset cylinder), but on an inking roller (eg an anilox printing unit), the contact strip width and / or surface pressure in the nip between inking roller and printing forme cylinder can be determined by the activation of the functional polymer with the field / or be set between the inking roller and anilox roller.
Zum Ändern der Eigenschaft des Bauteils – hier der elastischen Härte des Gummituchs – mittels des als EAP ausgebildeten Funktionspolymers bestehen zwei grundsätzliche Möglichkeiten. Entweder wird mittels Elektroden die elektrische Spannung direkt an das Funktionspolymer angelegt, z. B., wenn dieses ein dielektrisches Polymer ist. Oder das Funktionspolymer wird kontaktlos einem äußeren elektrischen Feld ausgesetzt, welches ein sogenanntes inneres Verspannen durch Ausrichten induzierter oder permanenter Dipole im Funktionspolymer (EAP-Material) bewirkt. Bei der Variante mit Elektroden können diese als integrierte Flächenelektroden ausgebildet sein, welche die elastische EAP-Schicht kontaktieren. Die jeweilige Flächenelektrode kann strukturiert sein und sich über die gesamte Fläche der EAP-Schicht oder nur über Teile dieser Fläche erstrecken. Es können auch mehrere, getrennt voneinander kontaktierbare Flächenelektroden auf einer oder beiden Seiten der EAP-Schicht angeordnet sein. Die elastische EAP-Schicht kann aber auch an den Stirnseiten des Gummituchs durch die Elektroden kontaktiert werden. Es ist entweder ein lokaler Elektrodenkontakt oder ein Elektrodenkontakt über die gesamte Länge des Gummituches oder über den gesamten Umfang des Zylinders oder der Walze, worauf sich das Gummituch befindet, möglich. Der lokale Elektrodenkontakt kann ein fester Kontakt oder ein Schleifkontakt sein. Wenn die oberste Schicht des Gummituchs durch die EAP-Schicht gebildet wird, kann diese auf ihrer Oberseite durch einen mit dieser Oberseite in mechanischem Kontakt stehenden und hinreichend elektrisch leitfähigen Körper, dem sogenannten Gegenpart, kontaktiert werden und auf ihrer Unterseite durch eine in das Gummituch integrierte Flächenelektrode kontaktiert werden. Auch bei der Variante mit dem Elektrodenkontakt an den Stirnseiten können mehrere, getrennt voneinander kontaktierbare Elektroden angeordnet sein.To change the property of the component - here the elastic hardness of the blanket - by means of the functional polymer formed as EAP, there are two basic possibilities. Either the electrical voltage is applied directly to the functional polymer by means of electrodes, for. B., if this is a dielectric polymer. Or the functional polymer is contactlessly exposed to an external electric field, which is a so-called internal distortion induced by alignment or permanent dipoles in the functional polymer (EAP material) causes. In the variant with electrodes, these can be formed as integrated surface electrodes, which contact the elastic EAP layer. The respective surface electrode can be structured and extend over the entire surface of the EAP layer or only over parts of this surface. It is also possible for a plurality of surface electrodes, which can be contacted separately, to be arranged on one or both sides of the EAP layer. However, the elastic EAP layer can also be contacted by the electrodes on the end faces of the blanket. There is either a local electrode contact or an electrode contact over the entire length of the blanket or over the entire circumference of the cylinder or roller, on which the blanket is located, possible. The local electrode contact may be a solid contact or a sliding contact. If the uppermost layer of the blanket is formed by the EAP layer, it can be contacted on its upper side by a body which is in mechanical contact with this upper side and sufficiently electrically conductive, the so-called counterpart, and integrated on its underside by a rubber blanket Surface electrode to be contacted. Also in the variant with the electrode contact on the end faces, a plurality of contactable electrodes can be arranged separately.
Im Fall der MAP-Schicht kann diese kontaktlos mit dem Magnetfeld beaufschlagt werden, welches die MAP-Schicht durchdringt. Auf den beiden Seiten der MAP-Schicht kann weichmagnetisches Material angeordnet sein, entweder in unmittelbarer Nähe zur MAP-Schicht oder in Kontakt mit der MAP-Schicht. Das weichmagnetische Material wirkt dem Polschuh-Prinzip entsprechend als Verstärker des Magnetfelds. Bei einer weiteren Variante werden eine permanentmagnetische Schicht und eine vom elektrischen Strom durchflossene Spule eingesetzt. Die permanentmagnetische Schicht ist auf der einen Seite und die Spule ist auf der anderen Seite des Zylinderspalts, z. B. Druckspalts, oder Walzenspalts, angeordnet. Mit den beiden Seiten des Spalts sind die beiden in radialer Richtung voneinander beabstandeten Seiten gemeint. Beispielsweise kann die permanentmagnetische Schicht auf der Seite des Gummituchzylinders und die Spule auf der Seite des Gegendruckzylinders liegen, welcher zusammen mit dem Gummituchzylinder den Druckspalt bildet. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Anordnung eines Spulenpaares, das den Zylinderspalt oder Walzenspalt einschließt. Das Spulenpaar bildet vorzugsweise eine Helmholtz-Spule zur Erzeugung eines homogenen Magnetfeldes. Haben die beiden Zylinder oder Walzen, die zusammen den Spalt bilden, in dessen Bereich die elastische Härte geändert werden soll, einen zueinander gleichen Durchmesser, kann mit einer einzigen Spule ein erhebliches Magnetfeld zur Aktivierung des MAP-Materials erzeugt werden. Bei den beiden durchmessergleichen Zylindern oder Walzen kann es sich z. B. um die Farbauftragswalze und die Rasterwalze oder kann es sich z. B. um den Gummituchzylinder und den Druckformzylinder oder kann es sich z. B. um den Gummituchzylinder und den Gegendruckzylinder handeln. Die im Zusammenhang mit der Verwendung des EAP-Materials erläuterten Anordnungsvarianten – hier zur Anordnung der Elektroden und zur Kontaktierung – gelten im übertragenen Sinne auch für die Verwendung des MAP-Materials. Das bei Verwendung des EAP-Materials eingesetzte elektrisch leitfähige Elektrodenmaterial muss bei Verwendung des MAP-Materials durch weichmagnetisches Material ersetzt werden. Beispielsweise können an den beiden einander entgegengesetzten Seiten der MAP-Schicht in diese weichmagnetische Partikel in hoher Konzentration eingebracht werden.In the case of the MAP layer, this can be contacted without contact with the magnetic field, which penetrates the MAP layer. Soft magnetic material may be disposed on either side of the MAP layer, either in close proximity to the MAP layer or in contact with the MAP layer. The soft magnetic material acts according to the pole shoe principle as an amplifier of the magnetic field. In a further variant, a permanent magnetic layer and a coil through which the electric current flows are used. The permanent magnetic layer is on one side and the coil is on the other side of the cylinder gap, z. B. nip, or nip arranged. By the two sides of the gap, the two sides spaced apart in the radial direction are meant. For example, the permanent magnetic layer on the side of the blanket cylinder and the coil on the side of the impression cylinder, which forms the pressure nip together with the blanket cylinder. Another possibility is the arrangement of a coil pair, which includes the cylinder gap or nip. The coil pair preferably forms a Helmholtz coil for generating a homogeneous magnetic field. If the two cylinders or rollers, which together form the gap in the region of which the elastic hardness is to be changed, have an identical diameter, a considerable magnetic field can be generated with a single coil for activating the MAP material. For the two same diameter cylinders or rollers, it may be z. B. to the inking roller and the anilox roller or it may be z. B. to the blanket cylinder and the plate cylinder or can it be such. B. to the blanket cylinder and the impression cylinder act. The arrangement variants explained in connection with the use of the EAP material - in this case for the arrangement of the electrodes and for the contacting - also apply in a figurative sense to the use of the MAP material. The electrically conductive electrode material used when using the EAP material must be replaced with soft magnetic material when using the MAP material. For example, at the two opposite sides of the MAP layer can be introduced into these soft magnetic particles in high concentration.
Der das Bauteil, dessen Eigenschaft mit dem Funktionspolymer geändert wird, bildende Druckmaschinenzylinder-Zylinderaufzug oder Druckmaschinenwalzen-Walzenbezug muss nicht unbedingt, wie im Falle des Gummituchs, die die Druckfarbe übertragende Umfangsfläche der Baugruppe – hier des Zylinder oder der Walze – bilden, sondern kann auch eine Unterlage oder Matte sein, die auf dem Zylinder oder der Walze unter dem Zylinderaufzug oder dem Walzenbezug angeordnet ist, welcher die farbübertragende Umfangsfläche bildet. Beispielsweise kann das Funktionspolymer Bestandteil einer Gummituch-Unterlage sein, die unter einem Gummituch angeordnet ist. Im Fall der Unterlage enthält diese das Funktionspolymer, z. B. das EAP-Material oder das MAP-Material, und wird mit diesem die elastische Härte der Unterlage geändert. Daraus resultiert der Vorteil, dass der dem Verschleiß unterliegende äußere Zylinderaufzug oder Walzenbezug von der darunter liegenden Unterlage separat ist und bei Erreichen der Verschleißgrenze ausgewechselt werden kann, ohne dabei auch die Unterlage und somit das Funktionspolymer auswechseln zu müssen. Beispielsweise kann beim Ersetzen eines verschlissenen Gummituchs durch ein neuwertiges Gummituch die unter dem verschlissenen Gummituch auf dem Zylinder angeordnete Funktionspolymer-Unterlage auf dem Zylinder verbleiben. Durch die Verwendung ein und derselben Funktionspolymer-Unterlage für viele Gummitücher ohne Funktionspolymer verringern sich die Ersatzteilkosten und die Betriebskosten.However, as in the case of the blanket, the part of the machine whose characteristic is changed with the functional polymer forming cylinder cylinder elevator or press roller cover need not necessarily form the ink transferring peripheral surface of the assembly - here the cylinder or roller - but may as well a pad or mat disposed on the cylinder or roller under the cylinder elevator or roller cover forming the ink-transferring circumferential surface. For example, the functional polymer may be part of a blanket pad which is placed under a blanket. In the case of the pad, this contains the functional polymer, z. As the EAP material or the MAP material, and is changed with this the elastic hardness of the pad. This results in the advantage that the subject to wear outer cylinder winding or roller cover is separate from the underlying pad and can be replaced when reaching the wear limit, without having to replace the pad and thus the functional polymer. For example, when replacing a worn blanket with a new blanket, the functional polymer blanket placed under the worn blanket on the cylinder may remain on the cylinder. By using one and the same functional polymer backing for many blankets without functional polymer, the cost of replacement parts and operating costs are reduced.
Eine weitere Weiterbildung betrifft die Änderung der Kompressibilität des Bauteils durch eine Ansteuerung des Funktionspolymers, mit welchem das Bauteil ausgerüstet ist. Auch bei dieser Weiterbildung kann es sich bei dem Bauteil um das bereits genannte Transfertuch oder Gummituch handeln. Dieses Gummituch kann eine Kompressionsschicht aus einem geschäumten Polymer aufweisen, wobei das geschäumte Polymer ein geschäumtes Funktionspolymer ist. Das geschäumte Funktionspolymer kann ein geschäumtes EAP oder ein geschäumtes MAP sein. Durch die Verwendung des EAP-Materials oder des MAP-Materials in dem Gummituch kann die Kompressionsschicht des Gummituchs in ihrer Kompressibilität verändert werden und kann dadurch bei vorgegebener Anpresskraft die Eindrücktiefe variiert werden oder bei vorgegebener Eindrücktiefe die Anpresskraft variiert werden. Die das geschäumte Funktionspolymer enthaltende Kompressionsschicht kann Bestandteil einer Unterlage unter dem Zylinderaufzug oder Walzenbezug sein, der in diesem Fall keine Kompressionsschicht mit Funktionspolymer zu enthalten braucht. Durch die Unterlage wird jenes Bauteil gebildet, dessen Kompressibilität mittels des Funktionspolymers variierbar ist. Beispielsweise kann ein Gummituch eine Kompressionsschicht ohne Funktionspolymer aufweisen und kann die unter diesem Gummituch auf dem Zylinder angeordnete Unterlage eine Kompressionsschicht mit geschäumtem Funktionspolymer aufweisen. Die im Zusammenhang mit der Variation der elastischen Härte bereits erfolgten Erläuterungen der Möglichkeiten der Ausbildung von Kontaktflächen und Elektroden sowie des Anlegen und Variieren der elektrischen und magnetischen Felder zur Ansteuerung des Funktionspolymers gelten im übertragenen Sinne auch für die Variation der Kompressibilität. Eine Ausbildung der Variation der Kompressibilität kann z. B. bei Ausbildung der den Bedruckstoff verarbeitenden Maschine als elektrofotografisch arbeitende Maschine gegeben sein. Eine solche elektrofotografisch arbeitende Maschine hat einen Transferzylinder, der das Druckbild in einem ersten Transferspalt empfängt und in einem zweiten Transferspalt an den Bedruckstoff abgibt. Die Übertragung des Druckbilds im ersten Transferspalt auf den Transferzylinder erfolgt unter Unterstützung durch ein elektrisches Feld. Der Transferzylinder kann mit einem Transfertuch oder Gummituch bezogen sein, das eine Kompressionsschicht aus Funktionspolymer aufweist oder auf einer Unterlage angeordnet ist, welche die Kompressionsschicht aus Funktionspolymer aufweist. Im ersten Transferspalt ist eine hohe Kompressibilität des Gummituchs erforderlich, um Toleranzen auszugleichen und die Flächenpressung zu minimieren. Im zweiten Transferspalt ist dagegen eine niedrige Kompressibilität erforderlich, um eine hohe Flächenpressung zu erreichen. Durch eine dementsprechende Ansteuerung des Funktionspolymers kann die Kompressibilität der Kompressionsschicht an den beiden Transferspalten voneinander unabhängig eingestellt werden. Hierbei hat eine Ausbildung des Funktionspolymers als MAP den Vorteil, dass durch das zur Ansteuerung des MAP im zweiten Transferspalt verwendete Magnetfeld das elektrische Feld nicht beeinträchtigt wird, welches im ersten Transferspalt die Übertragung des Druckbilds auf den Transferzylinder unterstützt. Grundsätzlich ist aber auch im beschriebenen Fall der elektrofotografischen Maschine die Ausbildung des Funktionspolymers als EAP möglich. Dabei kann durch bestimmte Maßnahmen sichergestellt werden, dass das im ersten Transferspalt zur Übertragung des Druckbilds erforderliche elektrische Feld nicht durch das im zweiten Transferspalt zur Aktivierung des EAP der Kompressionsschicht erforderliche elektrische Feld geschwächt wird. Zu den Maßnahmen können strukturierte integrierte Flächenelektroden oberhalb und/oder unterhalb der Kompressionsschicht gehören. Eine weitere Maßnahme, bei welcher integrierte Elektroden nicht erforderlich sind, besteht in einer mit dem elektrischen Feld im ersten Transferspalt parallelen Orientierung des elektrischen Feldes im zweiten Transferspalt.A further development relates to the change in the compressibility of the component by controlling the functional polymer with which the component is equipped. Also in this development, it may be in the component to the aforementioned transfer blanket or blanket. This blanket may comprise a compression layer of a foamed polymer, wherein the foamed polymer is a foamed functional polymer. The foamed functional polymer may be a foamed EAP or a foamed MAP. By using the EAP material or the MAP material in the blanket, the compression layer of the blanket can be changed in its compressibility and can be varied at a given contact pressure the Eindrückiefe or at a given Eindrücktiefe the contact pressure can be varied. The compression layer containing the foamed functional polymer may be part of a base under the cylinder or roll cover which, in this case, need not contain a functional polymer compression layer. By the support that component is formed whose compressibility is variable by means of the functional polymer. For example, a blanket may have a compression layer without functional polymer, and the underlay placed under this blanket on the cylinder may have a compression layer with foamed functional polymer. The explanations given in connection with the variation of the elastic hardness of the possibilities of the formation of contact surfaces and electrodes as well as the application and variation of the electric and magnetic fields for the control of the functional polymer also apply in a figurative sense to the variation of the compressibility. An embodiment of the variation of the compressibility can, for. B. be given as an electrophotographic machine working in training of the substrate processing machine. Such an electrophotographically operating machine has a transfer cylinder which receives the printed image in a first transfer nip and delivers it to the printing substrate in a second transfer nip. The transfer of the printed image in the first transfer nip onto the transfer cylinder takes place under the assistance of an electric field. The transfer cylinder may be covered with a transfer blanket or blanket having a functional polymer compression layer or disposed on a substrate having the functional polymer compression layer. In the first transfer nip a high compressibility of the blanket is required to compensate for tolerances and to minimize surface pressure. In the second transfer gap, on the other hand, a low compressibility is required to achieve a high surface pressure. By a corresponding activation of the functional polymer, the compressibility of the compression layer at the two transfer gaps can be adjusted independently of each other. In this case, the design of the functional polymer as MAP has the advantage that the magnetic field used to drive the MAP in the second transfer nip does not adversely affect the electric field, which in the first transfer nip supports the transfer of the print image to the transfer cylinder. In principle, however, the formation of the functional polymer as an EAP is also possible in the described case of the electrophotographic machine. It can be ensured by certain measures that the required in the first transfer nip for transmitting the printed image electric field is not weakened by the required in the second transfer gap for activating the EAP of the compression layer electric field. The measures may include structured integrated surface electrodes above and / or below the compression layer. Another measure, in which integrated electrodes are not required, consists in a parallel with the electric field in the first transfer gap orientation of the electric field in the second transfer nip.
Eine weitere Weiterbildung betrifft die Variation der Resilienz des als Zylinderaufzug oder Walzenbezug dienenden Gummituchs oder Transfertuchs. Die Resilienz ist ein Maß dafür, wie schnell das Material des Bauteils – hier des Gummituchs – nach dem Eindrücken oder der Abplattung des Materials im Zylinder- oder Walzenspalt, z. B. im Druckspalt, beim Auslaufen aus dem Spalt wieder zurückfedert. Für die Variation der Resilienz eignet sich besonders gut MAP als Funktionspolymer. Über eine Variation der Stärke des an das MAP angelegten Magnetfeldes kann das Verlustmodul des MAP variiert werden. Durch die Änderung des Verlustmoduls wird die Zeit geändert, welche das MAP oder das damit ausgestattete Gummituch benötigt, um nach dem Eindrücken des MAP im Zylinder- oder Walzenspalt wieder seine ursprüngliche Form anzunehmen. Dadurch wird der Verlauf der Flächenpressung im Auslaufbereich des Zylinder- oder Walzenspalts variiert.A further development relates to the variation of the resilience of serving as a cylinder lift or roll cover blanket or transfer blanket. The resilience is a measure of how quickly the material of the component - here the blanket - after pressing or flattening of the material in the cylinder or nip, z. B. in the nip, when returning from the gap springs back again. For the variation of the resilience MAP is particularly suitable as a functional polymer. By varying the strength of the magnetic field applied to the MAP, the loss modulus of the MAP can be varied. Changing the loss module will change the time it takes for the MAP or the rubber blanket to return to its original shape after pressing the MAP in the cylinder or nip. As a result, the course of the surface pressure in the outlet region of the cylinder or roller gap is varied.
Bei einer weiteren Weiterbildung ist die Dicke des Bauteils jene Eigenschaft, die mittels des Funktionspolymers variierbar ist. Durch Verwendung eines elektrisch aktiven Polymers (EAP) und/oder eines magnetisch aktiven Polymers (MAP) kann die Dicke einer Schicht durch Anlegen eines elektrischen und/oder magnetischen Feldes am Ort der gewünschten Eigenschaftsänderung variiert werden. Beispielsweise kann eine elastische und/oder kompressible Schicht eines Transfertuchs durch Verwendung des EAP- und/oder MAP-Materials in ihrer Dicke verändert werden und damit die Kontaktstreifenbreite und Flächenpressung des Transfertuchs mit einem anderen Körper, z. B. dem Bedruckstoff oder einer Reinigungswalze, bei vorgegebener Anpresskraft verändert werden oder die Flächenpressung bei vorgegebener theoretischer Körperdurchdringung (Zustellung, Eindrücktiefe) verändert werden. Das Funktionspolymer kann aber nicht nur als Einstellvorrichtung zur stufenlosen Einstellung der Dicke verwendet werden, sondern auch als Schaltvorrichtung zum Schalten des Bauteils in zwei Schaltzustände. Die beiden Schaltzustände können die Druckanstellung und die Druckabstellung sein, wenn sich das Transfertuch auf einem den Druckspalt bildenden Zylinder, z. B. dem Gummituchzylinder, befindet. Die Druckanstellung und die Druckabstellung können über die variable Dicke des Transfertuchs oder einer darunter angeordneten Unterlage geschaltet werden. Ein Beispiel für die Verwendung des Funktionspolymers des Transfertuchs oder des Funktionspolymers der Unterlage für eine stufenlose Einstellung ist die Einstellung der Druckbeistellung. Bei der Einstellung der Druckbeistellung wird ein Abstand zwischen dem Transferzylinder und einem kooperierenden Gegendruckzylinder in Abhängigkeit von der Dicke des Bedruckstoffs, z. B. der Papierbogendicke, eingestellt. Die Dickenänderung des Transfertuchs oder der Unterlage kann entweder nur lokal, z. B. im Transferspalt oder Druckspalt, oder über den gesamten Umfang des Transferzylinders gleichzeitig erfolgen. Eine weitere Anwendung der mittels des Funktionspolymers bewirkten Dickenänderung besteht in der Erzeugung veränderbarer lokaler elektrischer Felder, z. B. durch ein Array von Elektroden, oder lokaler Magnetfelder, z. B. durch ein Array von Spulen, in einem Spalt, der sich quer zur Druckrichtung längserstreckt. Es können einzelne kleine Bereiche des Transfertuchs zur Berührung mit einem Gegenpart, z. B. einer Farbauftragswalze oder dem Bedruckstoff, gebracht werden, um auf diese Weise einzelne Druckpunkte oder ein Druckbild aus einer homogenen Farbschicht heraus zu erzeugen. Eine weitere Anwendung ist das Ausgleichen von Unebenheiten des Gegenparts oder des Transfertuchs quer zur Druckrichtung. Generell können auch Rundlauffehler oder andere Unebenheiten in Druckrichtung ausgeglichen werden, z. B., um den Abstand einer Oberfläche zu einem nicht berührenden Schreibkopf, z. B. einem Inkjet-Array oder einem LED-Array, durch eine Regelung konstant zu halten. Bezüglich der möglichen Ausgestaltungen der zur Dickenänderung verwendeten aktiven Materialien (Funktionspolymere), ihrer möglichen Kontaktierung und der daran angelegten Felder, wird auf die im Zusammenhang mit der Variation der elastischen Härte und der Kompressibilität bereits gegebenen Erläuterungen verwiesen, die im übertragenen Sinne auch für die Variation der Dicke gelten.In a further development, the thickness of the component is that property which can be varied by means of the functional polymer. By using an electrically active polymer (EAP) and / or a magnetically active polymer (MAP), the thickness of a layer can be varied by applying an electric and / or magnetic field at the location of the desired property change. For example, an elastic and / or compressible layer of a transfer blanket can be changed in its thickness by using the EAP and / or MAP material and thus the contact strip width and surface pressure of the transfer blanket with another body, for. As the substrate or a cleaning roller to be changed for a given contact pressure or the surface pressure at a given theoretical body penetration (delivery, Eindrücktiefe) are changed. However, the functional polymer can be used not only as an adjusting device for stepless adjustment of the thickness, but also as a switching device for switching the component in two switching states. The two switching states can be the pressure setting and the print off when the Transfertuch on a printing gap forming cylinder, z. B. the blanket cylinder is located. The pressure setting and the print shutdown can be switched via the variable thickness of the transfer fabric or a base arranged under it. An example of the use of the functional polymer of the transfer blanket or the functional polymer of the pad for stepless adjustment is the adjustment of the printing allowance. When setting the Druckbeistellung a distance between the transfer cylinder and a cooperating impression cylinder in dependence on the thickness of the printing material, for. B. the paper sheet thickness set. The change in thickness of the transfer cloth or the pad can either only locally, z. B. in the transfer nip or nip, or over the entire circumference of the transfer cylinder simultaneously. Another application of the change in thickness caused by the functional polymer is the generation of variable local electric fields, e.g. By an array of electrodes, or local magnetic fields, e.g. B. by an array of coils, in a gap which extends transversely to the printing direction. There may be individual small areas of the transfer fabric for contact with a counterpart, z. As an inking roller or the substrate, are brought to produce in this way individual pressure points or a printed image of a homogeneous ink layer out. Another application is the compensation of unevenness of the counterpart or transfer blank across the printing direction. In general, concentricity errors or other unevenness in the printing direction can be compensated for. B. to the distance of a surface to a non-touching write head, z. As an inkjet array or an LED array to keep constant by a scheme. With regard to the possible embodiments of the active materials (functional polymers) used for the change in thickness, their possible contacting and the fields applied thereto, reference is made to the explanations already given in connection with the variation of the elastic hardness and the compressibility, which in a figurative sense also applies to the variation the thickness apply.
Eine weitere Weiterbildung beinhaltet die Variation des Reibkoeffizienten einer Oberfläche des Bauteils mittels des Funktionspolymers. Das Anlegen von elektrischen und/oder magnetischen Feldern an Schichten aus dem EAP- und/oder MAP-Material kann zur Variation des Reibkoeffizienten der Schichtoberfläche genutzt werden. Diese Variation kann je nach Material der Schichtoberfläche durch Änderung der elastischen Härte und/oder der Oberflächenrauheit erfolgen. Beispielsweise kann die oberste Schicht eines Transfertuchs durch Verwendung des EAP- und/oder MAP-Materials und durch Anlegen eines elektrischen und/oder magnetischen Feldes an das Material in ihren Reibkoeffizienten variiert werden. Ein konkretes Anwendungsbeispiel ist Folgendes: Die Oberfläche eines Transfertuchs soll für den über Friktion erfolgenden rotativen Antrieb von an das Transfertuch angestellten Rollen einen möglichst hohen Reibkoeffizienten besitzen, für die Interaktion mit einem Reinigungselement jedoch einen möglichst niedrigen Reibkoeffizienten. Mittels des Funktionspolymers des Transfertuchs kann dessen Oberfläche bezüglich ihres Reibkoeffizienten umgeschaltet werden, wahlweise auf einen hohen Reibkoeffizient für die Rollen und einen niedrigen Reibkoeffizient für das Reinigungselement.A further development includes the variation of the coefficient of friction of a surface of the component by means of the functional polymer. The application of electrical and / or magnetic fields to layers of the EAP and / or MAP material can be used to vary the coefficient of friction of the layer surface. This variation can be done depending on the material of the layer surface by changing the elastic hardness and / or the surface roughness. For example, the top layer of a transfer blanket can be varied in its coefficient of friction by using the EAP and / or MAP material and by applying an electric and / or magnetic field to the material. A concrete application example is the following: The surface of a transfer fabric should have the highest possible coefficient of friction for the friction occurring via friction rotary drive employed on the transfer blanket, for the interaction with a cleaning element, however, the lowest possible coefficient of friction. By means of the functional polymer of the transfer fabric, its surface can be switched with regard to its coefficient of friction, optionally with a high coefficient of friction for the rollers and a low coefficient of friction for the cleaning element.
Das Bauteil, dessen Eigenschaft durch das Funktionspolymer geändert wird und in welchem das Funktionspolymer enthalten ist, kann nicht nur das Transfertuch oder Gummituch sein, sondern kann stattdessen auch eine Druckform oder Druckplatte sein und kann auch eine unter einer solchen Druckform angeordnete Unterlage sein. Ebenso ist es möglich, dass es sich bei dem Bauteil um eine Unterlage unter den Bedruckstoff handelt, z. B. um einen Gegendruckzylinder-Zylinderaufzug.The component, whose property is changed by the functional polymer and in which the functional polymer is contained, may not only be the transfer blanket or blanket, but may instead be a printing form or printing plate and may also be a base under such a printing form. It is also possible that it is the component to a pad under the substrate, z. B. to a counter-pressure cylinder-cylinder lift.
Weitere konstruktiv und funktionell vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der dazugehörigen Zeichnung, in welcher zeigen:Other structurally and functionally advantageous developments will become apparent from the following description of exemplary embodiments and the accompanying drawings, in which:
In den
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die erste Elektrode
Bei einer zeichnerisch nicht dargestellten Modifikation des Ausführungsbeispiels in
Alternativ ist es auch möglich, einen Permanentmagnet
Bei einer zeichnerisch nicht dargestellten Modifikation des in
Wenn das Transfertuch an verschiedenen Umfangsstellen des Transferzylinders
Wie dargestellt, kann alternativ auch ein Permanentmagnet
In den
In den
Die Walze
Die
Die
In den
In
Bei der in den
In den
Im Einzelnen ist in
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Transferzylindertransfer cylinder
- 22
- Transfertuchtransfer cloth
- 33
- Gegenpartcounterpart
- 44
- Trägerschichtbacking
- 55
- Elektrode (erste)Electrode (first)
- 66
- Funktionspolymerfunctional polymer
- 77
- Elektrode (zweite)Electrode (second)
- 88th
- Erste SchichtFirst shift
- 99
- Zweite SchichtSecond shift
- 1010
- Permanentmagnetpermanent magnet
- 1111
- Erste SpuleFirst coil
- 1212
- Zweite SpuleSecond coil
- 1313
- Dritte SpuleThird coil
- 1414
- Unterlagedocument
- 1515
- Deckschichttopcoat
- 1616
- Dickenänderungthickness change
- 1717
- Arrayarray
- 1818
- ZoneZone
- 19–19.319-19.3
- Aktive ZoneActive zone
- 2020
- Bedruckstoffsubstrate
- 2121
- Mosaikmustermosaic pattern
- 2222
- Druckbildprint image
- 2323
- DruckformzylinderPlate cylinder
- 2424
- GegendruckzylinderImpression cylinder
- 2525
- Walzeroller
- 2626
- Walzenbezugroll cover
- 2727
- Grundkörperbody
- 2828
- Isolationisolation
- 2929
- Anschlussconnection
- 3030
- Aktoractuator
- 3131
- Aussparungrecess
- 3232
- Bohrungdrilling
- 3333
- Radiusdifferenzradius difference
- 3434
- Einschnürungconstriction
- 3535
- Beschichtungsfoliecoating film
- 3636
- Bombierungcrown
- 10021002
- Stanzstationpunching station
- 10061006
- Bogenbow
- 10091009
- Untertischunder table
- 10101010
- Obertischovertable
- 10201020
- Stanzwerkzeugpunching tool
- 1021 1021
- dielektrisches Elastomerdielectric elastomer
- 10221022
- Holz-TrägerplatteWood-supporting plate
- 10231023
- Werkzeug (Stanzmesser, Rillmesser, etc.)Tool (punching knife, knives, etc.)
- 10241024
- GegenstanzplatteAgainst Tanzplatte
- 10251025
- Schutzplatte, z. B. aus KunststoffProtective plate, z. B. plastic
- 10261026
- Messerschneideknife edge
- 10271027
- Messerrückenblunt edge
- 10511051
- Gitternetzgrid
- 10521052
- GitternetzknotenGrid node
- 10531053
- Teilflächesubarea
- BB
- BogentransportrichtungSheet transport direction
- ZZ
- Zustellbewegunginfeed
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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