DE19934395B4

DE19934395B4 - Farbwerk in einer Rotations-Offsetdruckmaschine mit einer Farbauftragswalze zur Verringerung des Perleffekts der Druckfarbe

Info

Publication number: DE19934395B4
Application number: DE19934395A
Authority: DE
Inventors: Edward Ellis Urguhart; James Brian Vrotacoe
Original assignee: Goss International Americas LLC
Current assignee: Goss International Americas LLC
Priority date: 1998-08-10
Filing date: 1999-07-22
Publication date: 2012-11-08
Anticipated expiration: 2019-07-23
Also published as: US6098540A; DE19934395A1; HK1023095A1; EP0985530B1; EP0985530B2; DE59907097D1; EP0985530A3; JP2000052625A; EP0985530A2; CN1244462A; CN1131780C

Abstract

Farbwerk in einer Rotation-Offsetdruckmaschine mit mindestens einer den Plattenzylinder (P) kontaktierenden und auf diesen Farbe übertragenden Farbauftragswalze (F1, F2, F3), welche einen inneren Kern (30) und entlang ihrer Länge eine Außenschicht (21) aufweist, die eine Härte im Bereich zwischen 50 Shore A und 100 Shore A besitzt, wobei die Außenoberfläche der Außenschicht (21) entlang der axialen Länge der Außenschicht (21) eine konvexe Form aufweist, wobei die Form der Kurve, welche den Außendurchmesser der Außenschicht (21) der Farbauftragswalze (F1, F2, F3) bildet, in Abhängigkeit von der axialen Länge, dem Durchmesser und den Materialien der Farbauftragswalze (F1, F2, F3) bestimmt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Farbwerk und eine Rotations-Offsetdruckmaschine, womit das Perlen der in Druckfarben enthaltenen Feststoffe reduziert wird.
Offset-Druckmaschinen nach dem Stand der Technik umfassen einen Plattenzylinder, auf dessen Oberfläche das zu druckende Bild enthalten ist. Dieser steht entweder in Rollkontakt mit der zu bedruckenden Bahn bzw. dem zu bedruckenden Bogen oder vorzugsweise mit einem Übertragungs- bzw. Gummituchzylinder, mittels dessen das auf dem Plattenzylinder enthaltene Bild auf die Bahn oder den Bogen übertragen wird. Dem Plattenzylinder wird Farbe zugeführt, die daraufhin entweder direkt auf die Bahn/den Bogen oder auf den Gummituchzylinder und dann auf die Bahn/den Bogen übertragen wird.
In einer Offset-Druckmaschine kann die Farbzufuhr zum Plattenzylinder auf verschiedene Weise erfolgen, am häufigsten unter Verwendung eines Farbkastens, d. h. einer Vorrichtung, bei der eine Farbkastenwalze an einem Druckfarbe enthaltenden Behälter, dem Farbkasten, angeordnet ist. An der Schnittstelle zwischen dem Farbkastenboden und der Farbkastenwalze befinden sich eine Reihe von Farbzonenschrauben, welche auf die Farbkastenwalze zu und von dieser weg bewegt werden können. Der Abstand einer jeweiligen Farbzonenschraube von der Farbkastenwalzenoberfläche bestimmt die Dicke der auf die Außenoberfläche der Farbkastenwalze übertragenen Farbe. In nächster Nähe zu der Farbkastenwalze ist jenseits der Farbzonenschrauben in Drehrichtung eine Dosierwalze nachgeordnet.
Die Dosierwalze führt einem aus einer oder mehreren Walzen, z. B. Reiberwalzen, Heberwalzen, Zwischenwalzen und Farbauftragswalzen bestehenden Farbwalzenzug Farbe zu. Über die Farbauftragswalze wird die Farbe auf den Plattenzylinder übertragen. Gemäß dem Stand der Technik weisen Farbauftragswalzen eine elastische, verhältnismäßig weiche Außenoberfläche aus einem Elastomer auf, deren Härte im Bereich zwischen 22 und 28 Shore A (Durometer) liegt. Die Außenoberfläche ist ferner zylindrisch und weist einen einheitlichen Außendurchmesser auf.
Aus der EP 279295 A2 ist ein Kurzfarbwerk bekannt, dass eine einzige Farbauftragswalze aufweist, deren Shorehärte zwischen 60 und 80 Shore A liegt.
Weiterhin ist aus der US 3,828,674 A eine Farbwerkswalze bekannt, die im Bereich ihrer Endabschnitte jeweils mit einer isolierenden Hülse aus Kunstharz versehen ist und in ihrem zentralen Bereich zwischen den beiden Hülsen eine Gummibeschichtung mit einem erweiterten Durchmesser aufweist. Der Übergang zwischen der Gummibeschichtung und den Hülsenerweiterungen aus Kunstharz ist dabei nicht kontinuierlich.
Ein in Offset-Druckmaschinen nach dem Stand der Technik auftretender Nachteil besteht darin, dass die in der Druckfarbe enthaltenen Feststoffe perlen. Dies führt zu einem ungleichmäßigen Farbauftrag auf die Papieroberfläche, wodurch ein fleckiges Bild mit entlang der Bildoberfläche unterschiedlicher optischer Dichte entstehen. Um diesen Effekt zu kompensieren, war es gemäß dem Stand der Technik oft nötig, die auf das Papier übertragene Farbmenge zu erhöhen.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Farbwerk und eine Rotations-Offsetdruckmaschine zu schaffen, womit das Auftreten des Perleffekts verringert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 und 10 gelöst.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, durch die das Perlen der in Druckfarben enthaltenen Feststoffe verringert wird. Auf diese Wiese wird durch die vorliegende Erfindung die Druckqualität einer Druckmaschine deutlich verbessert, indem eine gleichmäßige Verteilung der Farbfeststoffe auf dem gesamten Druckbild erreicht wird. Ferner wird durch die vorliegende Erfindung bei geringerem Farbverbrauch eine gleichmäßige optische Dichte des Druckbildes erzielt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden als Farbauftragswalzen eine oder mehrere Walzen eingesetzt, deren Außenoberfläche aus einem Elastomer besteht, welches eine Härte zwischen 60 und 90 Shore A (Durometer) oder auch zwishen 50 und 100 Shore A (Durometer) besitzt. Der Einsatz einer derartigen Farbauftagswalze gewährleistet einen gleichmäßigeren Farbauftrag auf den Plattenzylinder und somit auf den Gummituchzylinder und die zu bedruckende Bahn. Ist mehr als eine Farbauftragswalze vorgesehen, so ist vorzugsweise mindestens die Farbauftragswalze, die der Plattenzylinder in Drehrichtung als letztes kontaktiert, als Farbauftragswalze mit einer harten Außenoberfläche aus einem Elastomer ausgebildet. Deutlich verbesserte Druckergebnisse können jedoch erreicht werden, wenn alle Farbwalzen derartig ausgebildet sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Farbauftragswalzen axial entlang ihrer Länge eine konvexe Form aufweisen, so daß der Durchmesser der harten Oberfläche aus einem Elastomer in der axialen Mitte größer als an den axialen Enden ist, wodurch ein optimaler Kontakt zwischen den Farbauftragswalzen und dem Plattenzylinder gewährleistet wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Druckmaschine, mit der bei niedrigem Farbverbrauch eine hohe Druckqualität und eine gleichmäßige optische Dichte erreicht werden kann, da durch die erfindungsgemäßen Farbauftragswalzen die Druckfarbe gleichmäßig auf den Plattenzylinder aufgetragen wird und somit zur Erreichung einer bestimmten Druckqualität weniger Farbe aufgetragen werden muß. Demgemäß bedeutet die vorliegende Erfindung eine Verbesserung gegenüber Druckmaschinen nach dem Stand der Technik, in denen zur Erreichung einer bestimmten Druckqualität wesentlich mehr Farbe eingesetzt werden muß.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Zusammenhang mit den beigefügten, nachfolgend aufgeführten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Vorderansicht eines Farbwalzenzugs einer Offset-Druckmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine Vorderansicht sowie eine Innenansicht einer Farbauftragswalze gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 eine Vorderansicht sowie eine Innenansicht einer Farbauftragswalze gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Druckmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine Materialbahn W, z. B. aus Papier, bewegt sich in einer Weise in Pfeilrichtung zwischen einem ich in Pfeilrichtung drehenden oberen Gummituchzylinder B_U und einem sich in Pfeilrichtung drehenden unteren Gummituchzylinder B_L hindurch, daß sie die beiden Zylinder kontaktiert. Auf die Gummituchzylinder B_U und B_L kann jeweils ein Gummituch 12 aufgebracht sein. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind der Plattenzylinder und das Farbwerk, mittels derer das farbige Bild auf den oberen Gummituchzylinder B_U übertragen wird, nicht gezeigt. Diese Bauteile sind den dem unteren Gummituchzylinder B_L zugeordneten Bauteilen gleich oder ähnlich ausgebildet.
Den Farbauftragswalzen F₁, F₂, F₃ kann durch jedes beliebige bekannte Farbwerk Farbe zugeführt werden; in 1 ist ein Farbwalzenzug 1 dargestellt, durch den die Farbe auf den Plattenzylinder P übertragen wird, der daraufhin ein farbiges Bild auf den unteren Gummituchzylinder B_L überträgt. Eine sich drehende Farbkastenwalze I grenzt an einen Farbkasten 10 an und nimmt aus diesem in bekannter Weise eine Farbschicht auf, die sie dann auf eine Dosierwalze M überträgt. Durch die Dosierwalze M wird die Farbschicht auf eine Reihe von Übertragswalzen D und daraufhin auf die Reiberwalzen V, eine (schwingende) Zwischenwalze S und eine große Übertragswalze L übertragen. Von den Reiberwalzen V wird die Farbe auf eine oder mehrere Farbauftragswalzen F₁, F₂, F₃ übertragen. Die Farbauftragswalzen F₁, F₂, F₃ übertragen eine Farbschicht auf den Plattenzylinder P, wobei jedoch nicht unbedingt drei Farbauftragswalzen vorgesehen sein müssen, sondern die Anzahl der Farbauftragswalzen beliebig gewählt werden kann.
Die Druckmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein in Drehrichtung des Plattenzylinders dem Gummituchzylinder B_L nachgeordnetes Feuchtwerk 2 umfassen, das zum Befeuchten des Plattenzylinders P eingesetzt werden kann.
Auf der Außenoberfläche des Plattenzylinders P ist in bekannter Weise eine Druckplatte 11 angeordnet, welche auf den unteren Gummituchzylinder B_L ein farbiges Bild überträgt, mit welchem dieser daraufhin die Bahn W bedruckt. Über die Farbauftragswalzen F₁, F₂, F₃ wird die Dicke und die Art der auf den Plattenzylinder P zu übertragenden Farbschicht und demgemäß die Qualität des farbigen Druckbildes auf der Bahn W gesteuert.
2 und 3 zeigen zwei Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Farbauftragswalze F₁, F₂ oder F₃, die einen inneren Kern 30 aus einem verhältnismäßig festen, steifen Material wie z. B. Stahl umfaßt. Der innere Kern 30 ist zur Reduzierung des Gewichts vorzugsweise hohl und kann zum drehbaren Befestigen der Farbauftragswalze F₁, F₂ oder F₃ an beiden Enden Zapfen 22 aufweisen. Der hohle Kern 30 kann einen geeigneten Kühlungsmechanismus umfassen, z. B. einen Kühlflüssigkeitskanal, um ein Überhitzen der Farbauftragswalze F₁, F₂ oder F₃ während des Fortdruckbetriebs zu vermeiden.
Auf mindestens einen Teil der axialen Länge des inneren Kerns 30 ist eine äußere Schicht 21 aus einem Elastomer, z. B. Buna^® Gummimischung oder einem anderen geeigneten kompressiblen Material, aufgebracht. Das Elastomer, aus dem die äußere Schicht 21 besteht, ist relativ hart ausgebildet, d. h. mit einer Härte von 50–100 Shore A, vorzugsweise zwischen ca. 60 und 90 Shore A (Durometer), insbesondere ungefähr 80 Shore A (Durometer). Die erhöhte Härte der äußeren Schicht 21 bringt verbesserte Druckergebnisse, da sie eine feinere und gleichmäßigere Farbspaltung zwischen dem Plattenzylinder P und den Farbauftragswalzen F₁, F₂ oder F₃ bewirkt. Die verbesserte Farbspaltung führt zu einer verbesserten Ablagerung der Farbfeststoffe auf der Materialbahn W nach der Übertragung der Farbe von dem Plattenzylinder P auf den Gummituchzylinder B_L, wodurch bei geringerem Farbverbrauch als bei herkömmlichen Druckmaschinen ein qualitativ hochwertiges Druckbild von hoher optischer Dichte entsteht.
Aufgrund der erhöhten Härte der Außenschicht 21 der erfindungsgemäßen Farbauftragswalze F1, F2 oder F3 ist diese steifer und weniger nachgiebig als herkömmliche Farbauftragswalzen, wodurch es beim Einsatz einer Standard-Farbauftragswalze mit gleichmäßigem Außendurchmesser zu einer Veränderung des Kontaktstreifens zwischen der Farbauftragswalze und dem Plattenzylinder kommt. Zur Vermeidung dieses Effekts kann die Farbauftragswalze F₁, F₂ oder F₃ entlang ihrer axialen Länge eine konvexe Form aufweisen, so daß der Durchmesser d₁ an den Enden der Außenschicht 21 kleiner ist als der Durchmesser d₂ an der axialen Mitte der Außenschicht 21. Der Grad der Wölbung, d. h. die Form der Kurve, welche den Außendurchmesser der Außenschicht 21 bildet, kann nach Standard-Strahlversetzungs-Algorithmen oder Computermodellen in Abhängigkeit von der axialen Länge, dem Durchmesser und den Materialien der Farbauftragswalzen F₁, F₂ und F₃ bestimmt werden.
Beim Einsatz von mehr als einer Farbauftragswalze hat es sich als am günstigsten erwiesen, die Farbauftragswalze mit der harten Außenschicht 21 als in Drehrichtung des Plattenzylinders P letzte Farbauftragswalze anzuordnen, d. h. in der Position der Farbauftragswalze F₃ in 1, und die anderen beiden Farbauftragswalzen mit einer üblichen Härte, z. B. im Bereich von 27–35 Shore A auszubilden. Verbesserte Druckergebnisse können erzielt werden, wenn jede der Farbauftragswalzen F₁, F₂ und F₃ eine harte Außenschicht 21 aufweist.
Durch das Aufbringen einer harten Schicht auf der Außenoberfläche einer oder mehrerer der Farbauftragswalzen F₁, F₂ oder F₃ kann es während des Fortdruckbetriebs zu einer Erhöhung der Temperatur der Farbauftragswalzen F₁, F₂ oder F₃ kommen. Daher kann es vorteilhaft sein, ein (nicht gezeigtes) Farbauftragswalzen-Kühlsystem z. B. in Form von Kühlflüssigkeits-Kanälen im Hohlraum im Innern der Farbauftragswalzen F₁, F₂ oder F₃ vorzusehen.
Bezugszeichenliste

1: Farbwalzenzug
2: Feuchtwerk
10: Farbkasten
11: Druckplatte
12: Gummituch
21: Außenschicht
22: Zapfen
30: innerer Kern
B_L: unterer Gummituchzylinder
B_U: oberer Gummituchzylinder
D: Reiberwalze
F₁: Farbauftragswalze
F₂: Farbauftragswalze
F₃: Farbauftragswalze
I: Farbkastenwalze
L: große Reiberwalze
M: Dosierwalze
P: Plattenzylinder
S: Schwingwalze
V: Heberwalze
W: Materialbahn

Claims

Farbwerk in einer Rotation-Offsetdruckmaschine mit mindestens einer den Plattenzylinder (P) kontaktierenden und auf diesen Farbe übertragenden Farbauftragswalze (F₁, F₂, F₃), welche einen inneren Kern (30) und entlang ihrer Länge eine Außenschicht (21) aufweist, die eine Härte im Bereich zwischen 50 Shore A und 100 Shore A besitzt, wobei die Außenoberfläche der Außenschicht (21) entlang der axialen Länge der Außenschicht (21) eine konvexe Form aufweist, wobei die Form der Kurve, welche den Außendurchmesser der Außenschicht (21) der Farbauftragswalze (F₁, F₂, F₃) bildet, in Abhängigkeit von der axialen Länge, dem Durchmesser und den Materialien der Farbauftragswalze (F₁, F₂, F₃) bestimmt ist.
Farbwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Härte der Außenschicht (21) ca. zwischen 60 Shore A und 90 Shore A beträgt.
Farbwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Härte der Außenschicht (21) ca. 80 Shore A beträgt.
Farbwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht (21) ein Elastomer enthält.
Farbwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Kern (30) hohl ist.
Farbwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Farbauftragswalzen (F1, F2, F3) vorgesehen ist, welche jeweils eine Außenschicht (21) aufweisen, die eine Härte im Bereich zwischen 50 Shore A und 100 Shore A besitzt.
Farbwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieses eine weitere Farbauftragswalze (F1, F2) umfasst, welche eine Außenschicht (21) aufweist, die eine geringere Härte im Bereich zwischen 20 Shore A und 40 Shore A besitzt.
Farbwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht (21) der weiteren Farbauftragswalze eine Härte im Bereich von 27 Shore A bis 35 Shore A aufweist.
Farbwerk nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Farbauftragswalze (F1, F2) der Farbauftragswalze (F3) in Drehrichtung des Plattenzylinders (P) gesehen vorgeordnet ist.
Rotations-Offsetdruckmaschine mit einem Farbwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche.