PL222353B1 - Tuleja walca rastrowego i sposób wytwarzania tulei walców rastrowych - Google Patents

Description

(21) Numer zgłoszenia: 400602 (51) Int.Cl.

B41C 1/05 (2006.01) B41F 27/10 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 31.08.2012 (54) Tuleja walca rastrowego i sposób wytwarzania tulei walców rastrowych

(43) Zgłoszenie ogłoszono: 03.03.2014 BUP 05/14	(73) Uprawniony z patentu: TEWEX-REPRO SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Celestynów, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 29.07.2016 WUP 07/16	(72) Twórca(y) wynalazku:
ARTUR TROCHIMIUK, Celestynów, PL

PL 222 353 B1

Opis wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy tulei walców rastrowych i sposobu wytwarzania tulei walców rastrowych.

Walec rastrowy (ang. anilox roll) to walec stosowany do dostarczania określonej ilości farby na płytę drukującą we fleksograficznej maszynie drukarskiej. Typowy walec rastrowy zawiera metalowy rdzeń pokryty materiałem ceramicznym, takim jak Cr₂O₃, na którego powierzchni wygrawerowane są laserowo kałamarzyki. Ilość farby przenoszonej na płytę fleksograficzną zależy od kąta nachylenia kałamarzyków, ich objętości i liniatury (która określa ilość kałamarzyków w linii na cal).

Typowy walec rastrowy został przedstawiony w patencie amerykańskim US5840386. Zawiera on tuleję montowaną na trzpieniu, która zawiera rozszerzalną wewnętrzną warstwę, co najmniej jedną kurczliwą warstwę pośrednią z tworzywa sztucznego i sztywną metalową tuleję zewnętrzną która jest powleczona materiałem odpornym na zużycie i korozję, takim jak ceramika, który może być grawer owany laserowo.

Zwykle zewnętrzna powierzchnia walca rastrowego jest pokrywana materiałem ceramicznym. Przykładowy proces formowania walców rastrowych powlekanych ceramiką jest przedstawiony w amerykańskim zgłoszeniu patentowym US 2010/0015354, w którym walec rastrowy jest wytwarzany poprzez uformowanie warstwy ceramicznej na powierzchni walca, ścieranie powierzchni, polerowanie powierzchni, formowanie wzoru z użyciem lasera, polerowanie powierzchni i czyszczenie powierzchni walca.

Dąży się obecnie do rozwoju walców rastrowych w tym kierunku, aby zwiększać twardość zewnętrznej powłoki, a tym samym zwiększać trwałość i okres użytkowania walca. Jednakże, powłoki o zwiększonej twardości są coraz to droższe w wytworzeniu i wymagają bardziej skomplikowanych narzędzi do wytworzenia walców. Pomimo lepszych parametrów, walce są wciąż bardzo wrażliwe na przypadkowe uszkodzenia, wynikające przykładowo z upuszczenia walca na ziemię podczas wymiany walca na maszynie drukującej.

Celem niniejszego wynalazku jest zapewnić walec rastrowy o alternatywnej konstrukcji i alternatywny sposób wytwarzania walca rastrowego.

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania tulei walców rastrowych, która to tuleja zawiera tuleję wewnętrzną ze ściśliwego materiału i tuleję zewnętrzną na której zewnętrznej powierzchni są wygrawerowane kałamarzyki, charakteryzujący się tym, że na trzpień nakłada się wewnętrzną tuleję, na którą nanosi się klej, po czym na wewnętrzną tuleję nakłada się tuleję zewnętrzną uformowaną z czarnego polimeru o twardości pomiędzy 85 a 90 według skali twardości Shore'a D, szlifuje się zewnętrzną tuleję, graweruje się w zewnętrznej powierzchni zewnętrznej tulei kałamarzyki przy użyciu lasera z wiązką o częstotliwości w zakresie bliskiej podczerwieni, korzystnie 1070 nm, po czym poleruje się zewnętrzną powierzchnię zewnętrznej tulei.

Przedmiotem wynalazku jest również tuleja walca rastrowego zawierająca tuleję wewnętrzną ze ściśliwego materiału i tuleję zewnętrzną na której zewnętrznej powierzchni są wygrawerowane kałamarzyki, charakteryzująca się tym, że zewnętrzna tuleja jest wykonana z czarnego polimeru o twardości pomiędzy 85 a 90 według skali twardości Shore'a D.

Walec rastrowy według wynalazku, stosowany we fleksograficznej maszynie drukarskiej, będzie miał znacznie krótszy okres użytkowania niż walce pokryte ceramiką ze względu na niższą odporność plastikowej tulei zewnętrznej w porównaniu z powłokami ceramicznymi. Jednakże, wadę tą kompensuje znacznie tańszy i prostszy proces wytwarzania walca. Tak więc, przypadkowe uszkodzenia walca nie stanowią już tak dużego problemu, ponieważ wymiana walca jest niedroga.

Wynalazek został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia schematycznie konstrukcję walca rastrowego,

Fig. 2 przedstawia przekrój przez tuleję walca rastrowego według wynalazku,

Fig. 3 przedstawia schemat linii technologicznej do wytwarzania walca rastrowego według wynalazku.

Walec rastrowy przedstawiono na fig. 1. Zawiera on trzpień 10 znanego typu, zakończony osiowymi uchwytami 11. Na trzpień 10 nałożona jest tuleja 20. Trzpień ma na swej powierzchni rozmieszczone otwory przelotowe dla powietrza i gdy wtłacza się powietrze do wnętrza trzpienia 10 tworzy się cylindryczna poduszka powietrzna wokół trzpienia, która nieznacznie rozszerza i unosi tuleję 20, tak aby umożliwić jej zdjęcie z trzpienia lub nasunięcie na trzpień. Po odcięciu dopływu powietrza, tuleja 20 trzyma się mocno na trzpieniu 10.

PL 222 353 B1

Fig. 2 przedstawia przekrój przez tuleję według wynalazku. Tuleja 20 zawiera wewnętrzną tuleję 21 wykonaną ze ściśliwego materiału, korzystnie włókna szklanego. Na wewnętrzną tuleję 21 nałożona jest polimerowa tuleja zewnętrzna 22. Tuleja zewnętrzna 22 jest wykonana z czarnego materiału o twardości pomiędzy 85 a 90 według skali twardości Shore'a D (mierzona zgodnie z normą DIN53505). Korzystnie, zewnętrzna tuleja 22 wykonana jest z materiału Iglidur X ® firmy Igus, z siedzibą w Kolonii w Niemczech.

Wewnętrzna tuleja 21 służy jako warstwa ściśliwa umożliwiająca nakładanie tulei na trzpień 11. Jej grubość powinna wynosić od 1 do 3 mm.

Zewnętrzna tuleja 22 służy jako bezpośrednie podłoże, w którym wykonane są kałamarzyki. Zewnętrzna tuleja 22 korzystnie nie jest powlekana żadnymi dodatkowymi warstwami, a kałamarzyki są grawerowane laserowo bezpośrednio w 20 zewnętrznej powierzchni zewnętrznej tulei 22. Kształt, objętość i liniatura kałamarzyków są dostosowane do określonych wymogów dla danego walca rastrowego i dobierane w sposób analogiczny jak dla walców powlekanych ceramiką. Wykonanie zewnętrznej tulei 22 z czarnego tworzywa zapewnia skuteczne pochłanianie energii wiązki lasera, a tym samym skuteczne grawerowanie kałamarzyków. Zewnętrzną tuleję 22 kształtuje się w formie w procesie formowania wtryskowego, nadając jej określone wymiary, następnie szlifuje się w celu usunięcia wszelkich niedoskonałości powierzchni, graweruje się laserowo aby uzyskać kałamarzyki o określonym kształcie i liniaturze, po czym poleruje się aby nadać powłoce zewnętrznej końcową postać. Zewnętrzna tuleja ma wymiary odpowiadające wymogom określonej fleksograficznej maszyny drukarskiej, w której będzie stosowana.

Przykładowo, wewnętrzna tuleja 21 może mieć wewnętrzną średnicę 64,9 mm, grubość 2 mm, warstwa kleju może mieć grubość 0,1 mm, a zewnętrzna tuleja 22 może mieć grubość 5,8 mm.

Polimer, z którego wykonana jest zewnętrzna tuleja powinien być odporny na czynniki chemiczne stosowane we fleksograficznej maszynie drukarskiej, takie jak tusze, rozpuszczalniki czy środki do czyszczenia.

Fig. 3 przedstawia etapy wytwarzania walca. W kroku 31 zapewnia się trzpień 10 zgodnie z wymaganiami dla danej maszyny fleksograficznej, w której walec rastrowy będzie stosowany. Następnie, w kroku 32, nakłada się wewnętrzną tuleję 21 na trzpień 10 i w kroku 33 pokrywa się ją klejem. Następnie, w kroku 34 nakłada się zewnętrzną tuleję 22 na tuleję wewnętrzną 21 i pozostawia się tuleję do utwardzenia kleju. Po złożeniu tulei, w kroku 35, szlifuje się zewnętrzną powierzchnię zewnętrznej tulei 22 aby usunąć z niej nierówności. Następnie, w kroku 36 graweruje się zewnętrzną tuleję laserem aby utworzyć w niej kałamarzyki. Korzystnie, stosuje się laser o częstotliwości bliskiej podczerwieni (ang. NIR-Near Infrared), korzystnie o długości fali 1070 nm. Umożliwia to wykonanie kałamarzyków o odpowiedniej jakości na walcach rastrowych z czarnego tworzywa o twardości 85-90 w skali Shore'a D. Na końcu, w kroku 37, poleruje się walec.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania tulei walców rastrowych, która to tuleja zawiera tuleję wewnętrzną ze ściśliwego materiału i tuleję zewnętrzną na której zewnętrznej powierzchni są wygrawerowane kałamarzyki, znamienny tym, że na trzpień (10) nakłada się wewnętrzną tuleję (21), na którą nanosi się klej, po czym na wewnętrzną tuleję (21) nakłada się tuleję zewnętrzną (22) uformowaną z czarnego polimeru o twardości pomiędzy 85 a 90 według skali twardości Shore'a D, szlifuje się zewnętrzną tuleję (22), graweruje się w zewnętrznej powierzchni zewnętrznej tulei (22) kałamarzyki przy użyciu lasera z wiązką o częstotliwości w zakresie bliskiej podczerwieni, korzystnie 1070 nm, po czym poleruje się zewnętrzną powierzchnię zewnętrznej tulei (22).
2. 2. Tuleja walca rastrowego zawierająca tuleję wewnętrzną ze ściśliwego materiału i tuleję zewnętrzną na której zewnętrznej powierzchni są wygrawerowane kałamarzyki, znamienna tym, że zewnętrzna tuleja (22) jest wykonana z czarnego polimeru o twardości pomiędzy 85 a 90 według skali twardości Shore'a D.