ContiTech ElastomerCoatings – PMS Drucktuch. Gummitücher Eigenschaften und Einflüsse auf den...

ContiTech ElastomerCoatings – PMS Drucktuch


GummitücherEigenschaften und Einflüsse auf

den Offset-Druckprozeß

Von Joachim HerrmannLeiter F+E und Anwendungstechnik

für Gummitücher bei der Continental AG


Continental AG und ihre Konzernbereiche

4.976

1.452

3.064

Umsatz Mio. €

16.619* 151.654

Angaben 2007* Umsatz VDO nur 12/2007; anvisierter Umsatz in 2008: 26.400 Mio. €

Mitarbeiter(31.12.07)

Konzern gesamt

Pkw-Reifen

Nfz-Reifen

ContiTech

4.649

1.177

1.532

Chassis & Safety

Powertrain

Interior

26.281

8.384

23.871

27.809

31.608

33.459


ContiTech Holding GmbH

Geschäftsbereiche

Sonstige Unternehmen

Continental AG Werk Uniroyal Aachen – Behälterbau –

Controlling und Finanzen

Personal

Qualität und Umwelt

Technik

Vertriebsorganisation International

Werbung und Kommunikation

ContiTechAntriebssysteme

Benecke-KalikoGruppe ContiTech Fluid

ContiTech Vibration Control

ContiTechLuftfedersysteme ContiTech Profile ContiTech

Transportbandsysteme

ContiTech Elastomer-Beschichtungen

Deutsche Schlauchbootfabrik GmbH & Co. KG

Unternehmensgruppe ContiTech


CONTI AIR Service weltweit

Drucktuch-Konfektionierung inCN-Shanghai RUS – MoskauD-Northeim

Vertriebsstandorte in GB-Rugby CH-Effretikon E-BarcelonaUSA-Montvale

135 Vertriebspartner in 69 Ländern

150 Mitarbeiter

OEM-Partner der führenden Druckmaschinenhersteller

Stand: 2003

Produktionsstandort: D-Northeim


Fast 100 Jahre Drucktucherfahrung

Preisliste für Drucktücher(1915 )


Offset-Druckverfahren

Bogenmaschine

Blechdruck

Becherdruck

Zeitungsrotation

Verpackungsdruck

Rolle Akzidenz


Exkurs – Wozu braucht man ein Drucktuch ?

Drucktücher im Flachdruck

1. drücken die Farbe in die Tiefe der Papieroberfläche2. gleichen Toleranzen der Aufzüge und Zylinder aus3. Schonen die empfindliche Offsetdruckplatte4. Sind im Gegensatz zu Gummiwalzen

leicht auswechselbar und kompressibel

Damit erfüllen Sie in der Druckmaschine eine Grundaufgabealler elastomeren Bauteile : sie gleichen Formtoleranzen starrer Bauteile aus und sorgen für einen gleichmäßigverteilten Anpreßdruck dazwischen.


Woraus bestehen Drucktücher ?

Zu ca. 45% aus Gewebe, normalerweiseBaumwolle

Zu ca. 10% aus Luft/Gas

Zu ca. 45% aus Kautschukmischung,normalerweise auf Basis des synthetischenKautschuks NBR, Poly(Nitril-Butadien)

- CH - CH = CH - CH CH - CH -CN

x = Butadien, y = Acryl-Nitril

2 2 2

x y


Was enthält eine Kautschukmischung ?

·Polymer ( Kautschuk ) ·Füllstoffe·Pigmente·Weichmacher·Verarbeitungshilfen·Alterungsschutzmittel ·Schwefel(-spender)·Vulkanisationsbeschleuniger·Vulkanisationsaktivatoren·Verzögerer


Wie wird eine Kautschukmischung hergestellt ?


Was passiert bei der Vulkanisation ?

Schwefel verbindet die Makromoleküle des Kautschukszu einem dreidimensionalen Netzwerk. Dadurch wirddas Material gummielastisch und unlöslich in Lösemitteln.

Fließfähig, plastischkonfektionsklebrigLöslich in Lösemittel

S

S

S

S S S

S

S

SS

S

Gummi-elastischNicht klebrigUnlöslich in Lösemittel

VulkanisatKautschukmischung

T,t


Was passiert bei der Gummiquellung ?

Moleküle eines flüssigen Mediums dringen in das Netzwerkein und verändern sein Volumen und seine Eigenschaften. Flüssige Bestandteile der Mischung werden extrahiert.

Quellung

Extraktion


Wann ist ein Medium quellend ?

„Similis Similibus solvuntur„ - gleiches löst gleiches

Polare Medien

Polare Substanzen

Unpolare Medien

Unpolare

Substanzen Unpolare Medien sind z.B. Druckfarbe, Öle, BenzineUnpolare Kautschuke sind z.B. EPDM, IR ( Butyl ), BR, NRPolare Medien sind z.B. Esther, WasserPolare Kautschuke sind z.B. NBR, ECO

lösen bzw. quellen lösen bzw. quellen


Mischungen :-Haftmischungen-Kompressible Schicht-Deckschicht

Festigkeitsträger-Gewebe-Edelstahl (MB)

Präzisionsbeschichtung-Kalander-Streichmaschinen

Vulkanisation-Kessel/Ofen-Auma

SchleifenSchluß:-Vorschliff-Fertigschliff-Endkontrolle

Mit welchen Verfahren werden Drucktücher hergestellt ?


Querschnitt durch ein CONTI-AIRDrucktuch in klassischer Konstruktion

Deckplatte

Lage 1 Mischgewebe

Kompressible Schicht

Lage 2 Baumwollgewebe


Haftgummierung

Haftgummierung

Haftgummierung

Haftgummierung


gute und konstante Eindrückbarkeit, hohe Rückprallelastizität, hohe dyna-mische Stabilität (knautscherstabil)

kompressible Schicht

geschlossene, überdruckgesteuerte Poren, Schichtdicke ± 0,03mm

Konstruktionselemente/CONTI AIR® spezifische Lösung Anforderungen/Eigenschaften

Klassische Konstruktion der CONTI-AIRDrucktücher

Guter Raster- und Flächenausdruck, Quellbeständigkeit, Waschbarkeit, Abriebfestigkeit, definierte Oberflächenrauigkeit, geringe Aufbauneigung

Deckplatte

zweischichtige Lage aus Nitril-kautschuk und chemischen Zusätzen

FestigkeitsträgerKalandrierte, inline verstreckte Baumwolle, zwei Gewebelagen

dehnungsarm (<1%), hohe Reiss-festigkeit, optimales Spannen (Reibbeiwert), minimales Nach- spannen, Einschnüren und Einfallen

Höhere relative Dehnung als der Festigkeitsträger für Knauscherstabilitätgezielte Einstellung des Förderverhaltens

Schub- und Flächenstabilisator

kalandriertes MischgewebeDehnung anwendungsspezifisch

schleifen


Deckplatte

1. Lage ( Mischgewebe )


2. Lage (Baumwolle ) in Spezialbindung

Haftgummierung

Haftgummierung

Haftgummierung

Querschnitt durch ein CONTI AIR-Drucktuch der HC-Reihe


Konstruktionselemente/CONTI-AIR® HC Lösung Anforderungen/Eigenschaften

Konstruktion von CONTI-AIRDrucktücher der HC-Reihe

schleifen

deutlich stärker als herkömmlich, dadurch verbesserte Knautscherfestigkeit; höchste Präzision durch geschliffene kompressibleSchicht

1. Gewebe+kompressible Schicht

geschlossene, überdruckgesteuerte Poren, Schichtdicke ± 0,03mm

Lösemittelfreie Fertigung, verbesserte Lagenhaftung

Haft- und Deckgummi

Speziell entwickelt für das HC-Verfahren

Extrem gleichmäßige Qualität des gesamten Drucktuchs durch kontinuierlichen Fertigungsprozeß.Festigkeitsträger inline verstreckt. Geringstes Setzen durch reduzierten Gewebeanteil.

Festigkeitsträger

Spezial-Baumwollgewebe mitneuartiger Bindung für geringste Dehnung bei höchster Flexibiltät.


Vergleich der Querschnitte CRYSTAL und LITHO HC


Querschnitte durch CONTI-AIR

Metalldrucktücher

Deckplatte

Lage 1 Mischgewebe


Hochpräzisions-Edelstahlblech

Haftgummierung

Haftgummierung

Haftvermittler


Folie CONTI-AIR PROTECTOR ( Optional )

Besonderheiten von CONTI-AIRMetalldrucktüchern

Deckplatte

Kompressible GummischichtGummilösung Metall

Vulkanisierte Kantenversiegelung


Querschnitt durch das CONTI-AIREVOLUTION

Deckplatte





Haftgummierung

Haftgummierung

Haftgummierung

Haftgummierung


Bahnlauf auf Zeitungsmaschinen in Achterturmbauweise

Tänzerwalze

Einzug< 40 daN/m

Auszug> 10 daN/m

RTFCONTI AIR

EVOLUTION/ENTROPIA DrucktücherMit neutralem

Förderverhalten

Förderverhalten o.k.

Register o.k.


Antriebsprobleme bei Zeitungsmaschinen in Satellitenbauweise mit Einzelmotorenantrieb

GZ

GZ

Sat

bei modernen Maschinenwird jede dieser Walzen separat von einem Motor angetrieben


+70 A-20A

+70 A+140 A

-10 A

-10 A

+40 A+40 A

+40 A

Ein zu positives Drucktuch läßt dieGummituchzylinder größer erscheinen als den Satelliten

Ein zu negatives Drucktuch läßt dieGummituchzylinder kleiner erscheinen als den Satelliten

Bei echtem „True rolling“erscheinen alle Zylinder gleich groß und brauchen gleich viel Leistung

Antriebsprobleme bei Zeitungsmaschinen in Satellitenbauweise mit Einzelmotorenantrieb


Verhalten eines konventionellen Drucktuches unter Belastung

Federkennlinie (quasistatisch/DT gespannt)

100

Bel

astu

ng (N

/cm

²) 150

Einfallen

Eindrückung

50

00 0,05 0,10 0,15 0,20 (mm)

Druckspannungsbereich für optimale Farbübertragung

Nicht deformiert

Unter Druckbelastung

optim

aler

A

rbei

tsbe

reic

h


Herstellung und Funktion der kompressiblen Schicht nach Salzauswaschverfahren

P>f(t) Vol<


100

150

50

0


Bel

astu

ng (N

/cm

²)

Einfallen

Eindrückung0,05 0,10 0,15 0,20 (mm)0

optim

aler

A

rbei

tsbe

reic

h


Herstellung und Funktion der kompressiblen Schicht nach Hohlkugel-Einbettverfahren

P=~ Vol=~


100

150

50

0


Bel

astu

ng (N

/cm

²)

Einfallen

Eindrückung0,05 0,10 0,15 0,20 (mm)0

optim

aler

A

rbei

tsbe

reic

h


Luft als Konstruktionsfaktor

Skizze: Tennisball gegen Wand folgt!


Herstellung und Funktion der kompressiblen Schicht nach ContiTech Blähverfahren

P> Vol<


100

150

50

0


Bel

astu

ng (N

/cm

²)

Einfallen

Eindrückung0,05 0,10 0,15 0,20 (mm)0

optim

aler

A

rbei

tsbe

reic

h


Kompressible Schichten im Vergleich


Empfehlungen für Drucktucheindrückungen

• Aufzüge

• Aufzugshöhe/ Pressung

Harte Unterlagen (Karton, Folie, Metall)

Kann zwischen den einzelnen Maschinentypen geringfügig variieren; Eindrückungswerte gelten für 1,69 mm und 1,95 mm Nenndicke

Bogenoffset:

Pressung:Platte/Drucktuch: 0,10 - 0,12 mmDrucktuch/GegendruckzylinderGes.- Pressung: 0,13 - 0,18 mm

Rollenoffset:

Aufzugshöhe ü. Schmitzring:Einfachumfang-Masch.:Theor. Höhe über Schmitz: 0,09 - 0,12 mmNach Einfallen (Fortdruck): 0,05 - 0,08 mm

Doppelumfang-Masch.Theor. Höhe über Schmitz: 0,13 - 0,16 mmNach Einfallen (Fortdruck): 0,09 - 0,12 mm

• Spannen:

• Nachspannen:

Erstes Spannen mit einem Drehmomentschlüssel und einem Anspannwert von ca. 50% des vom Maschinenhersteller empfohlenen Wertes

Nach kurzem „Einlauf“ (ca. 300 Umdrehungen) nachspannen mit den vom Maschinenhersteller empfohlenen Drehmomentwerten.


Drucktucheindrückung („Pressung“)

PlatteUnterlage

Plattenzylinder Sch

mitz

ring

0,3

(Ein

stic

h)

0,08

bi

s 0,

100,

00

bis

-0,0

5

Unterlage

Gummituchzylinder Sch

mitz

ring

3,2

(Ein

stic

h)

DrucktuchUnterlage

Aufzugblech

Druckzylinder

Zylin

der-

und

Tei

lkre

isdu

rchm

esse

r

0,35

M

essr

ing

ROLLENOFFSET

Gummi-Stahlprinzip

Beispiel: mm

Drucktuchdicke 1,95 Dicke der Unterlage +0,20 Papierdicke +0,06 Einstich Gummi-zylinder -2,035

Überstand DZ +0,05

Eindrückung 0,225

Theoretische Höheüber Schmitz 0,115

ROLLENOFFSET

Gummi-Gummiprinzip

Beispiel: mm

Drucktuchdicke x2 3,90 Dicke der Unterlage x2 +0,40 Papierdicke +0,06 Einstich Gummi-zylinder x2 -4,07

Eindrückung 0,29geteilt durch 2 0,145

Theoretische Höheüber Schmitz 0,115

BOGENOFFSET

Empfehlung:

Platte/Drucktuch0,10-0,12mm

Gummi/Gegen-druckzylinder0,13-0,18mm

Beispiel: mm

Platte/DrucktuchPlattendicke 0,30Unterlage Platte 0,10Einstich Platte -0,30Drucktuchdicke 1,95Unterlage DT 1,25Einstich Gummi-zylinder -3,20

Eindrückung +0,10

1)

nach Angabe des Maschinenherstellers zu wählen1)


Drucktuchoberflächen

geschliffen feingeschliffen

Rauigkeit Rz 8-10 m

+10

0

-10

Rauigkeitsprofil [m]

Rauigkeit Rz 3-5 m

+10

0

-10

Rauigkeitsprofil [m]


QR-Effekt

CO

NTI

AIR

® J

OU

RN

AL/

EVO

LUTI

ON

454035302520151050

CO

NTI

AIR

® F

SR

CO

NTI

AIR

® H

SR

CO

NTI

AIR

® E

BO

NY

50 Bogen

Lock

enhö

he

50 Bogen - Volltondichte ca. 1.50 DV Cyan

mm

ungünstig

gut

ideal

Curling-Test


Dehnungsverhalten von CONTI AIR Drucktüchern

Kettrichtung

Schussrichtung

Greiferkante

Kraft-Dehnungs-Diagramm CONTI AIR® Drucktuch Prüfung nach DIN ISO 53354 Probenbreite 5 cm - Länge 50 cm

Zugk

raft

Dehnung

500

0 2 14 18 264 6 8 10 22

10001500200025003000350040004500

Schussrichtung

Kettrichtung> 3000 N/5 cm

optimaler Spannbereich

N

%

Drucktuchrolle

ReißkraftR

eißd

ehnu

ng


Dickengenauigkeit

Dickentoleranzen gemäß DIN ISO 12636

0,001,95

Drucktuchdicke[mm]

Abweichung von der Nenndicke [mm]

ContiTech Dickentoleranzen innerhalb einer Rolle

1,98

-0,03

+0,03

Zulässige Dicken-toleranz in einem geschnittenen Drucktuch:bis 1000 mm Kantenlänge +/-0,01 bei mehr als 1000 mm Kanten-länge +/-0,015mm

++/

––

Nor

m +

0,0

3-Nenndicke

[mm]

+0,015

-0,015

1,92

Bei VorgabePlustoleranz

bei VorgabePlus-Minus-toleranz

bei VorgabeMinustoleranz


Dickenmeßgeräte

ungeeignet

Geeignet nach DIN ISO 12636 (definierte Fläche, definierter Druck)

MikrometerHandmessgerätHandmessgerät

Handmessgerät digitalTischmessgerät/Caddy


Prüfung von Drucktüchern

RauigkeitSchienen-ausreissprüfung

Mikrohärte

Dehnung Abrieb

HaftungOberflächenquellung

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