DE69117844T2

DE69117844T2 - Verbessertes Drucksystem ohne Farbmesser zum lithographischem Drucken ohne Farbmesser

Info

Publication number: DE69117844T2
Application number: DE1991617844
Authority: DE
Inventors: Lawrence J Bain; Thomas A Fadner
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Goss International LLC
Priority date: 1990-08-31
Filing date: 1991-08-20
Publication date: 1996-07-25
Anticipated expiration: 2011-08-21
Also published as: EP0476328B1; JPH04234655A; AU632956B2; DE69117844D1; CA2049277A1; AU8145591A; EP0476328A1; DE476328T1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Drucksysteme zur Verwendung bei zonenschraubenlosen Lithographie-Druckverfahren.
Auf dem Gebiet des Hochgeschwindigkeits-Lithographiedruckens wird kontinuierlich Farbe von einer Farbquelle mittels einer Reihe von Walzen zu einer Flachdruck-Druckplatte auf einem Plattenzylinder in einer Lithographie-Druckerpresse gefördert. Die Farbbereiche der Druckplatte nehmen Farbe von einer oder mehreren der letzten Farbwalzen des Satzes der Farbwalzen auf und fördern einen Teil dieser Farbe als Umkehrbild zu einem Drucktuchzylinder, von dem ein Teil der Farbe als korrektes Bild auf Papier oder andere Materialien übertragen wird. Bei herkömmlichen Lithographie-Druckverfahren ist es wichtig, daß eine Befeuchtungslösung, die Wasser und geschützte Zusätze enthält, kontinuierlich zu der Druckplatte gefördert wird, wodurch sie zum Teil zu den bildfreien Bereichen der Druckerplatte übertragen wird, wo das Wasser die bildfreien Bereiche frei von Farbe hält. Die Ausdrücke "Wasser" und "Befeuchtungslösung" bezeichnen nachfolgend Wasser einschließlich Additive oder andere wäßrige Lösungen, die beim Betrieb von. Lithographie-Druckerpressen verwendet werden.
Bei herkömmlichen Druckerpressensystemen steht die Farbe kontinuierlich in variablen Mengen bereit, die von Zufuhr- Steuereinstellungen für alle Bereiche der Druckplatte entlang der Druckerpressenbreite bestimmt werden, einschließlich der Bildbereiche und der bildfreien Bereiche. Beim Fehlen der Befeuchtungslösung wird die Druckplatte auf ihrer Oberfläche die Farbe sowohl in den Bildbereichen als auch in den bildfreien Bereichen aufnehmen.
Wenn keine Farbmaterialien aufgetragen sind, weisen die Oberflächen vgn Lithographie-Druckplatten winzige Zwischenräume sowie eine hydrophile bzw. wasseranziehende Eigenschaft auf, um das Zurückhalten von Wasser, also der Befeuchtungslösung, anstelle von Farbe auf der Oberfläche der Platte zu verbessern. Das Aufbringen des Bildes auf die Platte erzeugt oleophile oder farbanziehende Bereiche entsprechend dem zu druckenden Bild. Folglich wird dann, wenn einer mit einem Bild versehenen Platte in geeigneten Mengen sowohl Farbe als auch Befeuchtungslösung angeboten werden, nur die Farbe von der Platte gelöst, die sich in bildfreien Bereichen aufzuhalten sucht. Im allgemeinen ist dieser Vorgang verantwortlich für die kontinuierliche Trennung von Farbe und Befeuchtungslösung auf der Druckplattenoberfläche, was ein wichtiger und integraler Bestandteil des Lithographie-Druckverfahrens ist.
Das Steuern der korrekten Menge der während des Lithographiedruckens zugeführten Befeuchtungslösung ist seit dem Beginn des Lithographiedruckens ein Problem in der Druckindustrie. Das Steuern erfordert eine kontinuierliche Aufmerksamkeit seitens des Bedieners, da jede Einstellung der Farbzufuhr einer Spalte eine Änderung der Befeuchtungslösungszufuhr erfordern kann. Das Herstellen des Gleichgewichts zwischen der Farbzufuhr, die sich für jede Spalte entlang der Druckerpressenbreite ändert, und einer gleichförmigen Befeuchtungslösungszufuhr entlang der Breite der Druckerpresse ist bestenfalls ein Kompromiß. Folglich muß der Bediener in Abhängigkeit von dem Bereich des Bildes, den der Bediener als seinen Standard für die Druckgualität zu jeder beliebigen Zeit während des Druckerpressenlaufs ausgewählt hat, die Farbzufuhr zu entsprechenden Stellen entlang der Druckerpressenbreite einstellen. Als Folge davon kann das Verhältnis von Befeuchtungslösung zu Farbe an dieser Stelle von dem gewünschten Wert abweichen. Umgekehrt kann der Bediener die Befeuchtungslösungszufuhr für das bestmögliche Gleichgewicht zwischen Farbe und Befeuchtungslösung in einer Farbspalte einstellen, was das Gleichgewicht von Farbe und Befeuchtungslösung an einer oder mehreren Stellen entlang der Drukkerpressenbreite nachteilig beeinflußt. Solche Einstellungen treten wiederholt während des gesamten Druckerpressenlaufs auf, was zu geringen bis erheblichen Unterschieden in der Qualität des gedruckten Bildes während des Druckerpressenlaufs führt. Beim Ausführen dieser Einstellschritte kann das sich ergebende Bild eine für den Verkauf ausreichende Qualität oder eine für den Verkauf unzureichende Qualität aufweisen, was zu einer Verschwendung von Arbeitskraft, Materialien und Druckmaschinenzeit führt.
Einige im Handel erfolgreiche Zeitungsdruck-Konfigurationen verwenden die Farbförderwalzen, um der Druckplatte Befeuchtungslösung direkt zuzuführen. Unter diesen sind die Goss Metro-, Goss Metroliner- und Goss Headliner-Offsetdruckerpressen erwähnenswert, die von der Graphic Systems Division der Rockwell International Corporation hergestellt werden. Bei diesen verschiedenen Konfigurationen wird die Befeuchtungslösung mit der Farbe auf einer oszillierenden Farbwalze kombiniert, so daß sowohl Farbe als auch Wasser nacheinander und kontinuierlich zu den Farbauftragswalzen zum Aufbringen auf die Druckplatte gefördert werden. In einer weiteren Variante wird die Befeuchtungslösung in herkömmlicher Weise direkt auf die Druckplatte mittels separater Befeuchtungswalzen und einem Befeuchtungslösungs-Zufuhrsystem aufgebracht. Bei Systemen beider Typen ist es unabhängig von dem Verfahren, mit dem die Befeuchtungslösung eingebracht wird, gut bekannt, daß ein Teil der Befeuchtungslösung sich mit der Farbe vermischt und zu den Farbförderwalzen zurückkehrt, wodurch sie schließlich in das Farbzufuhrsystem selbst eingebracht wird. Auf jeden Fall erfordern diese herkömmlichen Lithographie-Drucksysteme eine erhebliche Aufmerksamkeit des Bedieners, um das Gleichgewicht zwischen Farbe und Befeuchtungslösung aufrechtzuerhalten, und sie neigen dazu, mehr Ausschußprodukt als gewünscht zu produzieren.
Vorrichtungen und Verfahren nach dem Stand der Technik zum Korrigieren dieses herkömmlichen Lithographieverfahren inhärenten Fehlers verwenden zonenschraubenlose Farbzufuhrsysteme. Einige dieser Verfahren beinhalten auch das Beseitigen des Befeuchtungssystems oder das Beseitigen der Bedienersteuerung des Befeuchtungssystems.
Es wurden zonenschraubenlose Farbzufuhrsysteme offenbart, die vorgeben, die Aufmerksamkeit des Bedieners hinsichtlich einer Spaltensteuerung der Farbzufuhr durch Beseitigen von einstellbaren Farb-Zonenschrauben zu beseitigen, wodurch viele der oben genannten Nachteile des herkömmlichen Lithographiedruckens vermieden werden. Bei zonenschraubenlosen Farbzufuhrsystemen ist ein Farbdosierverfahren notwendig, das unabhängig von dem Vorhandensein von bis zu ungefähr 40 % Befeuchtungslösung in der Farbe arbeitet, ohne daß zeitweilig freie Befeuchtungslösung die Farbdosierfunktion beeinträchtigen kann. Außerdem muß der nicht verwendete oder ungleichmäßige Teil des Farbfilms, der kontinuierlich auf der Druckplatte vorliegt, kontinuierlich an der Rückseite des Farbsystems abgeschabt werden, so daß der Druckplatte von der Zufuhrseite des Farbzufuhrsystems kontinuierlich der gleichförmige Farbfilm angeboten werden kann. Dieser abgeschabte Film ist entlang der Breite der Druckerpresse hinsichtlich der Zusammensetzung aus Farbe und Befeuchtungslösung ungleichmäßig. Da es ökonomisch untragbar wäre, die in dem nicht verwendeten Teil der Mischung aus Farbe und Befeuchtungslösung vorhandene Farbe kontinuierlich zu beseitigen, muß diese Mischung entweder erneuert werden, indem selektiv die Befeuchtungslösung aus der Mischung entfernt und der Farbanteil zu dem Farbzufuhrsystem zurückgeführt wird, oder indem die Mischung aus unbenutzter Farbe und Befeuchtungslösung gleichmäßig mit neuer Auffrischungsfarbe vermischt wird und diese Mischung zu dem Farbzufuhrsystem zurückgeführt wird. Das US-Patent 4 690 055 offenbart ein zonenschraubenloses Farbzufuhrsystem, bei dem das Entfernen der Befeuchtungslösung unnötig ist und das die Befeuchtungslösung aufnimmt, die üblicherweise in der nicht gebrauchten Farbe während des Ausführens des Lithographiedruckens aufgenommen wird, und bei dem daher ein Entfernen der Befeuchtungslösung nicht notwendig ist.
Aus der US-A-4 690 055 ist ein zonenschraubenloses Drucksystem gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 11 bekannt. Bei dem in dieser (hierin durch Bezugnahme eingeschlossenen) US-A-4 690 055 offenbarten zonenschraubenlosen Farbzufuhrsystem ist die Anordnung des Befeuchtungssystems unkritisch, und es kann entweder so positioniert werden, daß es dem Plattenzylinder direkt Befeuchtungslösung zuführt, oder es kann an einer anderen Stelle positioniert werden, beispielsweise an einer oszillierenden Walze, der auch Farbe zugeführt wird. Einem Farbzirkulations- und Mischsystem wird neue Farbe bzw. Auffrischungsfarbe sowie die Kombination aus Farbe und Befeuchtungslösung zugeführt, die kontinuierlich von einer Abstreifklinge zurückgeführt wird, welche die überschüssige Druckflüssigkeit von einer sich drehenden Dosierwalze abstreift. Solche Kombinationen aus Farbe und Befeuchtungslösung werden hier allgemein als Druckflüssigkeiten bezeichnet. Das Druckflüssigkeitszirkulations- und Mischsystem gewährleistet eine inhärent gleichförmige Zufuhr von Druckflüssigkeit entlang der Druckerpressenbreite, die beständig bleibt, und es besteht aus einer Druckflüssigkeits-Tauchwalze, einer Pumpe und geeigneten Leitungen, einem Druckflüssigkeits-Schalen-Niveausteuersystem sowie einem Druckflüssigkeitsvorratsbehälter, der ein solches Volumen und eine solche Gestalt aufweist, daß er gewährleistet, daß der Dosierwalze Druckflüssigkeit zugeführt wird, die zu jedem Zeitpunkt eine gleichförmige Zusammensetzung unabhängig von fortlaufenden Unterschieden im Verhältnis von Befeuchtungslösung zu Farbe in der nicht verwendeten oder abgeschabten und zurückgeführten Druckflüssigkeit entlang der Druckerpressenbreite aufweist. Das Druckflüssigkeits- Zirkulationssystem ist so ausgelegt, daß es kontinuierlich die Druckflüssigkeit von einem Vorratsbehälter sammelt und über einen Verteiler oder eine Reihe von Öffnungen verteilt, damit die Druckflüssigkeit wieder gleichförmig entlang der Druckerpressenbreite verteilt wird, um eine gleichförmige Zusammensetzung der Druckflüssigkeit bereitzustellen, die der Dosierwalze zugeführt wird. Die Dosierwalze kann eine solche sein, wie sie in der US-A-4 882 990, US-A-4 537 127, US-A-4 862 799, US-A-4 567 827 oder US-A-4 601 242 offenbart ist (die alle hier durch Bezugnahme eingeschlossen sind), oder sie kann jede beliebige verschleißfeste oleophile und hydrophobe Dosierwalze sein, wie sie im wesentlichen in diesen Patenten definiert ist.
Obwohl das in der US-A-4 690 055 offenbarte System große Verbesserungen bei Lithographie-Druckerpressen schafft, erfordert die Technologie eine sehr große und hinderliche Gestalt der Farbschale, die mehr oder weniger zur Umgebung des Druckerpressenraumes geöffnet ist. Es ist notwendig, daß die Schale unterhalb der Zusammenführung aus Dosierwalze und Abstreifklinge angeordnet ist, so daß der abgeschabte überschüssige und rückgeführte Druckflüssigkeitsfilm in die Schale fällt. Ein Ersetzen der Tauchwalze oder der Dosierwalze ist aufgrund der erheblichen Größe der Schale sowie ihrer Befestigungen am Umfang unbequem und zeitaufwendig. Außerdem erfordert die Tauchwalze einen getrennten Motor für deren Antrieb mit einer Geschwindigkeit, die nominell geringer als die Druckerpressengeschwindigkeit der Dosierwalze ist. Da das System mit der Schale mehr oder weniger geöffnet ist, kann die Tauchwalze, die in das Becken mit der Druckflüssigkeit eintaucht, nicht mit der Druckerpressengeschwindigkeit angetrieben werden, da die Druckflüssigkeit von ihrer Oberfläche in alle Richtungen weggeschleudert würde, auch aus dem Bereich der Schale heraus in den Druckerpressenraum. Ferner erzeugt die langsame Drehung der Tauchwalze einen unerwünschten und starken Verschleiß der Dosierwalzenoberfläche, wenn sich die beiden in der vorgesehenen gegenseitigen Beziehung befinden. Folglich muß an der Zusammenführung von Tauchwalze und Dosierwalze ein Spalt vorliegen. Eine Steuerung dieses Spaltes, um einen Verschleiß der Dosierwalze zu vermeiden und gleichzeitig ein vollständiges Auffüllen der Zellen der Dosierwalze zu gewährleisten, ist schwierig zu konstruieren und schwierig über lange Laufzeiten zu steuern. Beispielsweise werden die Zellen in Abhängigkeit von den Fließeigenschaften der verwendeten Farbe vollständig oder nicht vollständig gefüllt, wenn zwangsfreie Bedingungen wie ein Spalt zwischen der Tauchwalze und der mit Zellen versehenen Walze verwendet werden oder wenn Farbzufuhrsysteme ohne Tauchwalze verwendet werden.
In Abhängigkeit von der jeweils verwendeten Dosierwalzentechnologie kann die sich langsam bewegende Tauchwalze, die sich in Berührung mit der sich schnell, mit der Druckerpressengeschwindigkeit drehenden Dosierwalze dreht, die harte, jedoch abschleifbare oleophile und hydrophobe Dosierwalzenoberfläche verschleißen, wodurch der notwendige Beitrag dieses Elementes für eine zonenschraubenlose Lithographie- Farbzufuhr zunichte gemacht wird. In stark verschlissenem Zustand kann die Dosierwalze hydrophil werden, wodurch das Befeuchtungswasser die gleichmäßige und wirksame Dosierung von Farbe zu dem System beeinträchtigen kann, oder sie kann durch einen Verlust der Morphologie der mit Zellen versehenen Oberfläche ihr Farbrückhaltevermögen verlieren. Daher besteht ein Bedarf für ein zonenschraubenloses Lithographie- Farbzufuhr- oder Druckflüssigkeitssystem, das all die in der US-A-4 690 055 offenbarten notwendigen Betriebsmerkmale einschließt, jedoch die wahrgenommenen negativen Merkmale beseitigt, insbesondere die große Größe der Tauchschale mit der damit in Verbindung stehenden Notwendigkeit eines großen Farbvolumens, was mit der Verwendung der Tauchwalze und des Vorratsbehälters zusammenhängt, sowie die mit dem potentiellen schnellen Verschleiß von Dosierwalzen oder dem ineffizienten Füllen der Dosierwalzenzellen aufgrund des Spaltes mit der Tauchwalze zusammenhängenden Nachteile. Offensichtlich können diese den Bereich von Dosierwalzentechnologien beschränken, die vorteilhafterweise verwendet werden können.
In Nouvelles Graphiques, Bd. 40, Nr. 9, Mai 1990, Anvers, BE, Seiten 16-17, "L'Offset Civilox de Crabtree Vickers" ist ein Drucksystem gezeigt, in dem Farbe mittels einer Reihe von Walzen von einer Farbquelle zu einer Druckplatte auf einen Plattenzylinder gefördert wird. Es ist ein Befeuchtungssystem vorgesehen, um dem Plattenzylinder direkt Befeuchtungslösung zu liefern. Die Farbquelle enthält eine Tauchschale mit einem Becken von Druckflüssigkeit. Die Reihe von Walzen enthält eine Tauchschalenwalze, die in das Becken aus Druckflüssigkeit eintaucht. Zwischen dieser Tauchschalenwalze und der nächsten Walze der Reihe von Walzen ist ein Spalt vorgesehen. Zwei Übertragungswalzen berühren eine Farbtrommel drehend, die zwischen der der Tauchschalenwalze am nächsten liegenden Walze und dem Plattenzylinder angeordnet ist.
In der CH-A-36 20 94 ist eine Farbzufuhranordnung einer Druckmaschine offenbart, die einen Plattenzylinder und einen Druckzylinder enthält. Die zu bedruckende Bahn bewegt sich zwischen dem Plattenzylinder und dem Druckzylinder. Der Plattenzylinder wird von zwei Farbwalzen mit Farbe versorgt, denen die Farbe von einer ersten Trommel geliefert wird. Die erste Trommel wird mit Farbe von einer zweiten Trommel über zwei übertragungswalzen versorgt, die zwischen der ersten und der zweiten Trommel angeordnet sind.
In der EP-A-309 681 ist eine Offset-Lithographiedruckerpresse offenbart, die ein System zum kontinuierlichen Bereiten und Liefern einer Mischung aus Farbe und Wasser zum Drucken enthält. Das System zum kontinuierlichen Bereiten und Liefern einer Mischung aus Farbe und Wasser enthält einen Vorratsbehälter, in dem eine Mischung aus Farbe und Befeuchtungswasser enthalten ist und zirkuliert, sowie eine Farbguelle, eine mit dem Vorratsbehälter und der Farbquelle verbundene Pumpe, eine Quellenwalze, die angrenzend an die Farbguelle angebracht ist, und eine harte, oleophile und hydrophobe, mit Zellen versehene Dosierwalze, die in positiver Überschneidung mit dieser angebracht ist, um die Mischung aus Farbe und Befeuchtungswasser von der Quellenwalze aufzunehmen und zu zwei Farbauftragswalzen zu liefern, die zwischen der mit Zellen versehenen Dosierwalze und einem Plattenzylinder angeordnet sind, der einen Gummidrucktuchzylinder berührt. Die Farbquelle enthält eine unterschlächtige Farbquelle oder Farbguellenschienen. Die Farbquellenschienen werden dazu verwendet, einer sich langsam drehenden Aufnahmewalze die Farbe unter Druck zuzuführen.
Die vorliegende Erfindung überwindet die oben genannten Probleme, Schwierigkeiten und Nachteile, während alle Prinzipien beibehalten werden, die für ein zonenschraubenloses Lithographiesystem essentiell sind, wie es in der US-A-4 690 055 offenbart ist. Demgemäß werden bei dieser Verbesserung die Tauchschale und die Tauchschalenwalze beseitigt, und es werden zwischen der Dosierwalze und einer Farbtrommel in dem Farbwalzenwerk wenigstens zwei Übertragungswalzen verwendet.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes zonenschraubenloses Lithographiedrucksystem zu schaffen, das mehr Übertragungswalzen im Farbwerk aufweist, als bei den zonenschraubenlosen Lithographiedrucksystemen nach dem Stand der Technik notwendig sind.
Es ist eine weitere Aufgabe, die Nutzlebensdauer der Dosierwalze zu verlängern, indem sich mit Druckerpressengeschwindigkeit drehende Farbübertragungswalzen anstelle der sich langsam bewegenden Tauchwalzen nach dem Stand der Technik verwendet werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Paar Übertragungswalzen zu schaffen, die auf die Dosierwalze einwirken, um ein Drucken mit einer größeren Gleichmäßigkeit der optischen Dichte zu bewirken, als dies mit zonenschraubenlosen Lithographiedrucksystemen nach dem Stand der Technik erzielt wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes zonenschraubenloses Lithographiedrucksystem zu schaffen, das die in der US-A-4 690 055 offenbarte Tauchwalze der Farbzufuhr beseitigt und dennoch die vorteilhaften Attribute dieses Tauchwalzen-Farbsystems nach dem Stand der Technik gut approximiert.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, vereinfachte und strukturell kleinere Komponenten des Farbzufuhr- und Zirkulationssystems zu schaffen, die gewährleisten, daß der im Verfahren erzeugte, natürliche Wassergehalt der Farbe in einem homogenen Zustand aufrechterhalten wird, wodurch ein Ansammeln von freiem Wasser an irgendeiner Stelle des Farbsystems vermieden wird.
Eine weitere prinzipielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes zonenschraubenloses Lithographiedrucksystem zu schaffen, das einen größeren Spielraum bei der Auswahl von nützlichen Dosierwalzentechnologien hat.
Diese Aufgaben werden durch ein verbessertes zonenschraubenloses Drucksystem gemäß den Ansprüchen 1 und 11 für eine zonenschraubenlose Lithographiedruckerpresse erreicht, die einen Drucktuchzylinder und einen Plattenzylinder mit darauf angebrachter Druckplatte aufweist. Das verbesserte zonenschraubenlose Drucksystem enthält: eine Einrichtung für die Zufuhr von Befeuchtungswasser zu dem Plattenzylinder; wenigstens eine Auftragswalze, die den Plattenzylinder drehend berührt; eine Farbtrommel, welche die Auftragswalze drehend berührt; wenigstens eine erste und eine zweite Übertragungswalze, welche die Farbtrommel drehend berühren, eine Dosierwalze mit wenigstens einer oleophilen und hydrophoben Oberfläche, die zusammen mit einer mit dieser zusammenwirkenden Farbabstreifklinge eine Druckflüssigkeitsmenge aufnehmen kann, um diese durch eine drehende Berührung mit der ersten und der zweiten Übertragungswalze zu übertragen; und eine Einrichtung für die Zufuhr von Druckflüssigkeit zu der Dosierwalze, wobei die Einrichtung für die Zufuhr von Druckflüssigkeit ein Farbzufuhrsystem enthält, das keine Tauchwalze verwendet. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die erste und die zweite Übertragungswalze durch Reibung wenigstens von der Dosierwalze angetrieben, und sie haben eine Oberflächengeschwindigkeit, die im wesentlichen gleich der Oberflächengeschwindigkeit der Dosierwalze ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die als neu angesehenen Merkmale der vorliegenden Erfindung sind insbesondere in den beigefügten Patentansprüchen angegeben. Die Erfindung zusammen mit weiteren Zielen und Vorteilen wird am besten unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung verstanden, die sich auf die beigefügte Zeichnung bezieht, in deren verschiedenen Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines zonenschraubenlosen Lithographie-Drucksystems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
- die Figuren 2 und 3 eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht der Druckflüssigkeits-Zufuhrvorrichtung der vorliegenden Erfindung und einer Dosierwalze;
- Fig. 4 eine Stirnansicht der Druckflüssigkeits-Zufuhrvorrichtung und der Dosierwalze;
- Fig. 5 eine Teildraufsicht auf die Druckflüssigkeits-Zufuhrvorrichtung;
- Fig. 6 eine Stirnansicht der Dosierwalze und der Druckflüssigkeits-Zufuhrvorrichtung in einer geöffneten Wartungsstellung;
- die Figuren 7, 8 und 9 eine Draufsicht, eine Vorderansicht bzw. eine Seitenansicht einer Einstellbaugruppe, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
- die Figuren 10 und 11 eine Draufsicht bzw. eine Vorderansicht einer Dichtungskappen-Baugruppe, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
- die Figuren 12 und 13 schematische Darstellungen von Umlaufsystemen mit unter Druck gesetzter Druckflüssigkeit, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
- die Figuren 14 bis 17 schematische Seitenansichten von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die eine Abstreifklinge und eine Auffangschale für rückgeführte Farbe enthalten (Fig. 14), ein Einspritz- oder Extrusionsfarbzufuhrelement (Fig. 15), einen Farbzufuhrschuh oder ein Schienenelement (Fig. 16) sowie eine Abstreifklinge und eine Auffangschale für rückgeführte Farbe mit einer einzigen Auftragswalze (Fig. 17);
- Fig. 18a eine schematische Seitenansicht eines Systems nach dem Stand der Technik gemäß dem US-Patent 4 690 055;
- Fig. 18b eine experimentelle Konfiguration ähnlich dem vorher genannten Patent '055, wobei jedoch die Tauchwalze gerade außer Eingriff mit der Dosierwalze bewegt ist;
- die Figuren 18c und 18d schematische Seitenansichten von experimentellen Konfigurationen, die hinzugefügte Reiterwalzen aufweisen;
- Fig. 18e eine schematische Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit zwei Übertragungswal zen;
- Fig. 19 eine Tabelle von experimentellen Ergebnissen der Druckbarkeit, welche die Konfigurationen der Figuren 18a bis 18e vergleicht; und
- Fig. 20 ein Zielplattenformat, das zum Testen der Konfigurationen der Figuren 18a bis 18e verwendet wurde.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Ein die vorliegende Erfindung beinhaltendes zonenschraubenloses Farbsystem ist in Fig. 1 dargestellt, in der ein Drucktuchzylinder 10 auf eine Bahn 12 druckt, die sich in der Richtung des Pfeils bewegt. Zuerst wird auf die dem Drucktuchzylinder 10 zugeordneten Befeuchtungs- und Farbsysteme eingegangen. Ein Plattenzylinder 15 steht mit zwei Farbauftragswalzen 16 in Berührung, die wiederum über eine Trommel 11, beispielsweise eine Kupfertrommel, und zwei Übertragungswalzen 13 mit einer Dosierwalze 20 in Berührung stehen. Die Farbdosierwalze 20 ist vorzugsweise von dem Typ, wie er in den oben genannten Patenten US-A-4 862 799, US-A-4 882 990, US-A-4 537 127, US-A-4 567 827 oder US-A-4 601 242 offenbart ist. In der dem Plattenzylinder 15 zugeordneten Befeuchtungsanordnung 14 ist üblicherweise eine Befeuchtungsauftrags-Gummiwalze 19 und eine oszillierende Übertragungswalze 22 vorgesehen, die kupfer- oder chromüberzogen sein kann. Das Wasser ist in einer Tauchschale 23 enthalten, und es wird eine Tauchwalze 24 verwendet, um Wasser von der Tauchschale 23 aufzunehmen und es beispielsweise mit einer Spiralbürstenwalze 25 in Berührung zu bringen, die sich mit einer Geschwindigkeit dreht, die sich von der Drehgeschwindigkeit der Tauchwalze 24 unterscheidet. Es wird darauf hingewiesen, daß nahezu jedes bekannte Befeuchtungssystem mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Mit dieser Anordnung oder einer anderen wird Befeuchtungslösung auf die Übertragungswalze 22 und von dieser zur Befeuchterauftragswalze 19 bzw. Befeuchtungswalze 19 übertragen. Die Befeuchtungswalze 19 ist üblicherweise so angeordnet, daß zuerst Wasser aufgebracht wird, so daß also während jeder Drehung der Druckerpresse nach dem Übertragen von Farbe zu dem Drucktuchzylinder 10 die Platten zuerst der Befeuchtungslösung von der Befeuchtungswalze 19 ausgesetzt sind, bevor auf die Bildbereiche der Platte erneuerte Druckflüssigkeit mittels der gummiüberzogenen Farbauftragswalzen 16 übertragen wird.
Ein wesentlicher Teil der vorliegenden Erfindung ist das Farbsystem, das zum Liefern von Druckflüssigkeit zum Plattenzylinder 15 und zum Drucktuchzylinder 10 verwendet wird. Dieses System ermöglicht die Lieferung einer gleichförmigen Mischung aus Farbe und natürlicherweise auftretender Befeuchtungslösung zum Plattenzylinder 15, wodurch die Merkmale hoher Druckqualität des herkömmlichen Lithographieverfahrens aufrechterhalten werden. Bei dieser Anordnung wird ein Druckflüssigkeits-Zirkulationssystem verwendet, um der Dosierwalze 20 Befeuchtungslösung enthaltende Farbe zu liefern, die auch als Druckflüssigkeit bezeichnet wird. Diese Vorrichtung zur Lieferung von Druckflüssigkeit ist allgemein durch das Bezugszeichen 30 bezeichnet. Die Befeuchtungslösung in diesem System wird der Farbe nicht absichtlich zugeführt, sondern stammt in natürlicher Weise von der Berührung zwischen Farbe und Befeuchtungslösung auf dem Druckplattenzylinder 15, und sie tritt mittels des nicht gebrauchten oder rückgeführten Teiles der Druckflüssigkeit, der über die verschiedenen Walzen zurückgeleitet wird, schließlich teilweise in die Vorrichtung 30 zur Lieferung von Druckflüssigkeit ein.
Die Vorrichtung 30 für die Lieferung von Druckflüssigkeit der vorliegenden Erfindung ist in den Figuren 2 und 3 relativ zur Dosierwalze 20 in einer geöffneten Wartungsposition dargestellt. In Fig. 4 ist eine Stirnansicht der Vorrichtung dargestellt, die sich in einer geschlossenen Betriebsposition in Eingriff mit der Dosierwalze 20 befindet. Die Dosierwalze 20 weist ein erstes und ein zweites Ende 32 und 34 auf, die sich in Rahmen 36 bzw. 38 drehen. Die Dosierwalze 20 weist eine Oberfläche 40 in der Mitte zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 32 und 34 auf, wobei die Oberfläche 40 in der Lage ist, eine Druckflüssigkeitsmenge zurückzuhalten. Ein Gehäuse 42 weist eine geöffnete erste Seite 46 auf, die an wenigstens einen Teil der Oberfläche 40 der Dosierwalze 20 angepaßt ist. Wenn sich das Gehäuse 42 in der geschlossenen Betriebsstellung befindet, ist eine Kammer 44 gebildet, welche die Druckflüssigkeit unter einem vorbestimmten Druck enthält.
An einem ersten und einem zweiten, einander gegenüberliegenden Ende 52, 54 des Gehäuses 42 sind wenigstens eine erste und eine zweite Enddichtungsbaugruppe 48 und 50 angebracht. Die erste und die zweite Enddichtungsbaugruppe 48, 50 weisen jeweils wenigstens eine erste Fläche 56 auf, die an den ersten und den zweiten Endabschnitt 58 bzw. 60 der Dosierwalze 20 angepaßt ist.
In den Figuren 4 und 5 ist dargestellt, daß an einer zweiten Seite 64 des Gehäuses 42 eine gegenläufige Abstreifklinge 62 befestigt ist, die eine Kante 66 zum Berühren der Oberfläche 40 der Dosierwalze 20 und zum Entfernen von an der Oberfläche 40 anhaftender, überschüssiger Druckflüssigkeit aufweist, wenn sich die Dosierwalze 20 an der mit Druckflüssigkeit gefüllten Kammer 44 vorbeibewegt. An einer dritten Seite 70 des Gehäuses 42 ist ein Dichtteil 68 befestigt, das einen Flächenbereich 72 aufweist, um die Kammer 44 im wesentlichen abzudichten, wobei wenigstens der Flächenbereich 72 des Dichtteils 68 so an die Oberfläche 40 der Dosierwalze 20 angrenzt, daß sich eine Kante 74 des Dichtteils 68 in die Kammer 44 erstreckt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Dichtteil 68 wesentlich länger und flexibler als die gegenläufige Abstreifklinge 62.
Da sich die Druckflüssigkeit in der Kammer 44 unter Druck befindet, ist es ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß die gegenläufige Abstreifklinge 62 wenigstens zum Teil von der unter Druck stehenden Druckflüssigkeit in der Kammer 44 an der Oberfläche 40 der Dosierwalze 20 gehalten ist.
Es ist in der Technik der Druckerpressen gut bekannt, Vorrichtungen vorzusehen, die ein Oszillieren von ausgewählten Walzen oder Zylindern bewirken (beispielsweise der Walzenoszillationsantrieb, der in dem Teilekatalog Nr. 280-PC von Goss Metroliner offenbart ist, Fig. 280-56). In Fig. 1 ist dargestellt, daß bei der vorliegenden Erfindung eine solche Oszillationsvorrichtung 76 an der Dosierwalze 20 angebracht sein kann, wodurch auf die Dosierwalze 20 eine Oszillation übertragen wird, während das Gehäuse 42 der Vorrichtung 30 für die Lieferung von Druckflüssigkeit feststehend bleibt. Die Dosierwalze 20 weist eine oleophile und hydrophobe Oberfläche auf.
In Abhängigkeit von der Anwendung kann es möglicherweise notwendig sein, die Dosierwalze 20 oszillieren zu lassen. Es ist allerdings ein neues Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß bei den Anwendungen, bei denen es wünschenswert ist, die Dosierwalze 20 oszillieren zu lassen, dies mit der Druckflüssigkeits-Zufuhrvorrichtung der vorliegenden Erfindung möglich ist.
Das Dichtteil 68 kann beispielsweise aus Stahl oder Kunststoff gebildet sein und eine Breite im Bereich von ungefähr 2,54 bis 5,08 cm (1 bis 2 Inch) und eine Dicke im Bereich von etwa 0,0102 bis 0,0254 cm (0,004 bis 0,01 Inch) haben, ausgewählt in Abhängigkeit von der Abmessung der geöffneten ersten Seite des Gehäuses 42 und dem Durchmesser der Dosierwalze 20, die mit der geöffneten ersten Seite zusammenpaßt, so daß das Dichtungsteil 68 die Kammer 44 geeignet abdichtet. Die gegenläufige Abstreifklinge 62 kann aus Stahl oder Kunststoff gebildet sein und allgemein eine Breite von etwa 2,54 cm (1 Inch) und eine Dicke im Bereich von etwa 0,0102 bis 0,0254 cm (0,004 bis 0,01 Inch) im Falle von Stahl und 0,1016 bis 0,1524 cm (0,04 bis 0,06 Inch) im Falle von Plastik aufweisen.
Wie in Fig. 6 dargestellt ist, ist das Gehäuse 42 an einem Träger 80 befestigt, der um eine Achse 82 schwenkbar ist und somit eine geöffnete Wartungsposition und eine geschlossene Betriebsposition ermöglicht. Das Gehäuse 42 sowie die Dosierwalze 20 sind in den Figuren 2 und 3 in der geöffneten Wartungsposition dargestellt, wobei Fig. 2 eine Draufsicht und Fig. 3 eine Vorderansicht ist.
Die Druckflüssigkeits-Zufuhrvorrichtung enthält ferner wenigstens ein Einlaßmittel 102 in dem Gehäuse 42 für die Zufuhr von Druckflüssigkeit zur Kammer 44 und wenigstens ein Auslaßmittel 104 im Gehäuse 42 für das Abführen von Druckflüssigkeit aus der Kammer 44. Da die Kammer 44 von der Dosierwalze 20, der ersten und der zweiten Enddichtbaugruppe 48, 50, der gegenläufigen Abstreifklinge 62 und dem Dichtteil 68 abgedichtet ist, ist es somit möglich, die Druckflüssigkeit unter einem vorbestimmten Druck zu halten. In der bevorzugten Ausführungsform wird, wie später beschrieben wird, ein Umwälzsystem verwendet, um die Druckflüssigkeit durch das Gehäuse 42 zu pumpen. Es ist ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß, da die Druckflüssigkeit sich unter Druck befindet, das Druckflüssigkeits-Umwälzsystem vollständig unabhängig von der Schwerkraft ist, was einen Gegensatz zu Systemen nach dem Stand der Technik darstellt, die darauf beruhen, daß die Druckflüssigkeit in einen Vorratsbehälter oder eine Auffangschale fällt. Somit kann das Gehäuse 42 an einer beliebigen Stelle entlang dem Umfang der Dosierwalze 20 angeordnet sein. Dies bedeutet signifikante und wichtige Vorteile auf dem Gebiet der Auslegung von zonenschraubenlosen Lithographie-Druckerpressen. Dies ermöglicht ein Umkehren von Druckwerken einer Druckerpresse, wobei die Länge des Papierweges zwischen den Druckwerken verringert wird sowie Platz und Material bei der Konstruktion gespart werden. Diese Freiheit bei der Anordnung des Gehäuses 42 an einer beliebigen Stelle um den Umfang der Dosierwalze 20 herum ermöglicht einen Freiheitsgrad bei der Konstruktion von Druckerpressen, der bei zonenschraubenlosen Druckerpressen nach dem Stand der Technik unbekannt ist.
Außerdem kann das Gehäuse 42 so ausgelegt sein, daß es sich entlang der gesamten axialen Länge der Oberfläche 40 der Dosierwalze 20 erstreckt oder nur über einen Teil dieser Oberfläche 40. Beispielsweise kann an einer Dosierwalze eine Anzahl von Gehäusen angeordnet werden, die jeweils eine geringere Breite als die gesamte Druckerpressenbreite haben. Außerdem kann das Gehäuse 42 so konstruiert sein, daß es den Umfang der Dosierwalze 20 in Abhängigkeit von den Kriterien bei der Druckerpressenauslegung mehr oder weniger umschließt.
In den Figuren 10 und 11 ist dargestellt, daß jede der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Enddichtungsbaugruppen 48 und 50 eine Dichtung 90 aufweist, die von einer Dichtkappe 92 getragen ist. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, ist die Dichtkappe 92 an einem Ende des Gehäuses 42 angebracht, genauer gesagt ist eine Dichtkappenbaugruppe an jedem Ende des Gehäuses 42 angebracht.
Die vorliegende Erfindung kann auch Einstellbaugruppen 94 enthalten, wie sie in den Figuren 7, 8 und 9 dargestellt sind und die an dem Gehäuse 42 mit einem Ausrichtstift 96 angreifen, wenn das Gehäuse 42 in die geschlossene Betriebsstellung verschwenkt ist, um das Gehäuse 42 relativ zu der Dosierwalze 20 genau zu positionieren (siehe Fig. 6). Die Einstellbaugruppen 94 sind in der Nähe des ersten Endes und des zweiten Endes 32, 34 der Dosierwalze 20 angebracht. Die Einstellbaugruppe 94 weist einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt 81, 83 auf, die die Enden 32, 34 der Dosierwalze 20 umgeben.
Ein Mittel 100 für die Druckbeaufschlagung der Kammer 44 im Gehäuse 42 mittels der Druckflüssigkeit ist allgemein mit dem Gehäuse 42 über das Einlaßmittel 102 und das Auslaßmittel 104 am Gehäuse 42 verbunden.
Wie in Fig. 12 dargestellt ist, ist das Druckbeaufschlagungsmittel 100 ein Umwälzsystem mit einer Pumpe 106 mit einem Ausgang 108 und einem Eingang 110. Der Ausgang 108 der Pumpe 106 ist mit einem Druckregel-Rückschlagventil 111 und mit dem Einlaßmittel 102 des Gehäuses 42 verbunden. Der Eingang 110 der Pumpe 106 ist mit einem Druckflüssigkeits-Vorratsbehälter 112 verbunden, der auch mit dem Auslaßmittel 104 des Gehäuses 42 verbunden ist. Wie in Fig. 12 dargestellt ist, ist das Druckregel-Rückschlagventil 111 auch mit dem Druckflüssigkeits-Vorratsbehälter 112 verbunden. In der bevorzugten Ausführungsform wird die Pumpe 106 von einem Antriebsmotor 114 mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben, der mit den Druckerpressen/Einheitensteuervorrichtungen 116 der Druckerpresse verbunden ist. Die Druckerpressen/Einheitensteuervorrichtungen 116 können auch Signale von einem Sensor 118 empfangen, der im Gehäuse 42 zum Erfassen des Drucks der Druckflüssigkeit in der Kammer 44 des Gehäuses 42 angebracht ist. In einer Ausführungsform wird in der Kammer 44 ein Druck von 27,579 10³ bis 41,3686 10³ Pa (4 bis 6 Psi) aufrechterhalten, um eine flüssige, gleichmäßige Druckflüssigkeitszufuhr zur Dosierwalze 20 zu ermöglichen. Das Druckregel-Rückschlagventil 111 wirkt so, daß es den Druck von 27,579 10³ bis 41,3686 10³ Pa (4 bis 6 Psi) in der Kammer 44 einstellt und wenn nötig einem Teil der Druckflüssigkeit ermöglicht, zurück in den Druckflüssigkeits- Vorratsbehälter 112 zu fließen.
In Fig. 13 ist eine alternative Vorrichtung 100 zur Druckbeaufschlagung der Kammer 44 dargestellt, in der die Pumpe 106 von einem Motor 120 angetrieben wird, der mit einer zur Geschwindigkeit der Druckerpresse proportionalen Geschwindigkeit mittels eines Antriebs 122 mit variabler Geschwindigkeit angetrieben wird. Bei dieser Ausführungsform ist der Ausgang 108 der Pumpe 106 mit dem Einlaßmittel 102 des Gehäuses 42 und das Auslaßmittel 104 des Gehäuses 42 mit dem Druckflüssigkeits-Vorratsbehälter 112 verbunden. Der Eingang 110 der Pumpe ist auch mit dem Druckflüssigkeits-Vorratsbehälter 112 verbunden. Es können verschiedene Mittel verwendet werden, um dem Druckflüssigkeits-Vorratsbehälter 112 in den Ausführungsformen nach den Figuren 12 oder 13 frische Ersatzfarbe im notwendigen Maße zuzuführen. Beispielsweise kann das Mittel ein Magnetventil 124 enthalten, das mit einer Druckerpressen/Einheitensteuervorrichtung 126 verbunden ist, wobei die Druckerpressen/Einheitensteuervorrichtung 126 ein Signal von einem Druckflüssigkeits-Niveausensor 128 empfängt, der mit dem Druckflüssigkeits-Vorratsbehälter 112 verbunden ist. Es ist ein neues Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß der Druckflüssigkeits-Vorratsbehälter 112 an einer beliebigen Stelle relativ zur Kammer 44 höher oder tiefer als diese angeordnet sein kann, da der Druckflüssig keitsdurchfluß vom Innendruck anstatt von der Schwerkraft reguliert wird.
Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung ein Mittel zum Kontrollieren der Temperatur der Druckflüssigkeit in der Kammer 44 des Gehäuses 42 enthalten. Beispielsweise kann das Mittel zum Kontrollieren der Temperatur direkt mit dem Gehäuse 42 verbunden sein oder mit dem Druckflüssigkeits- Vorratsbehälter 112. Das Mittel zum Kontrollieren der Temperatur kann Widerstandselement-Streifenheizelemente verwenden, die an dem Gehäuse 42 befestigt sind (beispielsweise ein flexibles Widerstandsheizelement Chromalox Nr. SL0515). Für den Druckflüssigkeits-Vorratsbehälter 112 kann eine Eintauchheizvorrichtung verwendet werden, beispielsweise Chromalox Nr. ARMTO-2155T2.
Die vorliegende Erfindung überwindet eine Anzahl von Problemen, Schwierigkeiten und Beschränkungen von zonenschraubenlosen Lithographiedrucksystemen nach dem Stand der Technik. Beispielsweise werden die Tauchschale und die Tauchwalze aus dem genannten Stand der Technik (US-A-4 690 055) durch ein kleineres und weniger kompliziertes Gehäuse ersetzt, das zusammen mit der Oberfläche der Dosierwalze ein vollständig geschlossenes Gehäuse bildet.
Die für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung ausgewählten Farben weisen vorzugsweise geringe Viskositätswerte bei geringen Scherraten auf, so daß die Druckflüssigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Lithographiefarben leicht fließt. Eine diese Eigenschaft aufweisende Farbe fließt leicht in die Zellen oder Zwischenräume auf der Oberfläche der sich schnell drehenden Dosierwalze 20 hinein und nach dem hier verwendeten Dosieren mittels Abstreifklinge aus diesen hinaus, wenn sich die Dosierwalze an der unter Druck stehenden, langsam zirkulierenden Druckflüssigkeit in der Kammer 44 vorbeibewegt.
Ein wichtiges Merkmal bei der Verwendung von Druckflüssigkeit mit geringer Viskosität bei der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Farbe so zusammengesetzt werden kann, daß sie gute Druckflüssigkeits-Übertragungseigenschaften im Farbwalzenwerk und dennoch beliebige Viskositätswerte aus einem weiten Bereich bei geringen Scherraten hat, wobei die Zusammensetzung von der bei der jeweiligen Druckerpresse verwendeten Konfiguration der verschiedenen Walzen und Zylinder abhängt. Diese Fähigkeit ist bei Druckflüssigkeits- Zufuhrsystemen mit Tauchwalze nach dem Stand der Technik nicht möglich, da die Menge von Flüssigkeitszufuhr zur Dosierwalze von der Tauchwalzenkraft und nicht von dem Fließvermögen der Druckflüssigkeit abhängt. Diese Fähigkeit ist auch ohne die Verwendung von oleophilen und hydrophoben Dosierwalzen nicht möglich, da Wasser leichter aus den Druckflüssigkeiten mit geringer Viskosität herausgetrieben wird und beim Fehlen der hydrophoben Eigenschaft die Flüssigkeit von der Dosierwalze ablöst, wodurch die Kontrolle über die Farbzufuhr verloren geht.
In den Figuren 14 bis 16 sind die Papierbahn 12, der Drucktuchzylinder 10, der Plattenzylinder 15, die Auftragswalzen 16, das Befeuchtungssystem 14 und die oleophile Farbtrommel 11, die mehr oder weniger Standardelemente beim Lithographiedrucken sind, alle im wesentlichen achsparallel angeordnet. Normalerweise und wie üblicherweise angewendet ist nur eine Übertragungswalze 13 notwendig, um die von der Dosierwalze 20 und der mit ihr zusammenwirkenden Abstreifklinge 18 dosierte Farbe zur oleophilen Farbtrommel 11 und dann mittels der Auftragswalzen 16, des Plattenzylinders 15 und des Drucktuchzylinders 10 zu dem sich in der Richtung des Pfeiles bewegenden Papier 12 zu übertragen. Die vorliegende Erfindung benötigt zusätzlich zur ersten Übertragungswalze 13 aus später erläuterten Gründen eine zweite Übertragungswalze 17. In den Figuren 14 bis 16 sind alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt, und diese sind ähnlich ausgestaltet mit der Ausnahme, daß verschiedene Farb- oder Druckflüssigkeitszufuhrmittel 30 und verschiedene Anordnungen von verschiedenen Befeuchtungssystemen 14 dargestellt sind, um die Vielseitigkeit der vorliegenden Erfindung zu erläutern. Vorzugsweise betragen die Kapazitäten des Zufuhrund Umwälzmittels 30 für die Zufuhr von Druckflüssigkeit weniger als etwa 18,927 Liter (5 Gallonen) von Farbe oder Druckflüssigkeit. Der Fachmann sieht, daß andere Kombinationen von Farbzufuhrsystemen und Befeuchtungssystemen basierend auf den Lehren dieser Offenbarung möglich sind, ohne deren Inhalt zu verlassen.
Wie in Fig. 14 weiter dargestellt ist, kann eine Hilfsübertragungswalze 216 verwendet werden, welche die Farbtrommel 11 drehend berührt. Die Hilfsübertragungswalze 213 überführt Druckflüssigkeit zu einer Hilfsfarbtrommel 211. Eine weitere Hilfsauftragswalze 213 berührt die Hilfsfarbtrommel 211 und den Plattenzylinder 15 drehend. Weitere Veränderungen von Hilfswalzen, Hilfstrommeln und Hilfszylindern sind bei der Verwendung mit der vorliegenden Erfindung möglich.
Während der Anwendung der zonenschraubenlosen Farbzufuhrtechnologie, die in der US-A-4 690 055 offenbart ist, hat sich herausgestellt, daß, falls es sich als notwendig erweisen sollte, zonenschraubenlose Farbsysteme mit der Breite einer Seite anstelle mit der Breite einer Druckerpresse zu installieren, diese getrennt angetriebene Tauchwalze nach dem Stand der Technik besonders schwierig zu konstruieren wäre. Die mittleren Seiten einer vier Seiten breiten Zeitungsdruckerpresse würden ein Anbringen und Koppeln der mittleren beiden Tauchwalzen an ein getrenntes Antriebssystem erfordern, wobei die Einschränkung eines nur etwa 1,905 cm (3/4 Inch) breiten Randes zwischen nebeneinanderliegenden Seiten bei einer typischen Zeitungsdruckbahn vorliegen würde.
Beim Ausführen der Lehren des US-Patents 4 690 055 mit vier Seiten breiten Zeitungsdruckerpressen ist man gezwungen, eine schwere Tauchwalze mit relativ großem Durchmesser herzustellen, um eine Biegung oder Verformung im nicht unterstützten Mittelbereich zu vermeiden. Dies erfordert wiederum eine Farbschalen/Vorratsbehälterbaugruppe mit großen Abmessungen, die zusammen mit passenden Pumpen und Leitungen einen erheblichen Raum genau unterhalb des Druckwerks einnimmt. Außerdem führt ein praktikables minimales Farbfluidniveau in dem Tauchschalen-Vorratsbehälter zu einem relativ großen Farbarbeitsvolumen von 18,927 bis 37,854 Litern (5 bis 10 Gallonen). Wann immer ein Austausch der Farbe notwendig ist, stellt dies ein unzweckmäßig großes zu handhabendes Farbvolumen dar.
Beim Ausführen der Technologie des US-Patents 4 690 055 wurde auch festgestellt, daß normale Beträge des Kontaktdrucks zwischen Tauchwalze und Dosierwalze, die beispielsweise einem flachen Bereich von 0,3175 bis 0,4763 cm (1/8 Inch bis 3/16 Inch) an dem zwischen den beiden Walzen gebildeten Spalt entsprechen, zu verkürzten Lebensdauern der Dosierwalze aufgrund eines vorzeitigen Verschleisses der Oberflächenbeschichtung der Dosierwalze führen können. In Abhängigkeit von der Härte der allgemeinen Druckbedingungen können die Dosierwalzentechnologien der US-A-4 537 127, US-A-4 567 827 und US-A-4 661 242 Farbe effektiv für nur 5 bis 20 Millionen gedruckte Kopien anstelle von erwarteten 40 Millionen Kopien oder mehr dosieren, was durch Verschleißtests mit einer Abstreifklinge anstelle einer sich langsam bewegenden, die Dosierwalze berührenden Tauchwalze ermittelt wurde.
Diese und andere Gründe regten die vorliegende Erfindung an, die zu dem vorliegenden verbesserten zonenschraubenlosen Farbsystem führte, das alle früher von der US-A-4 690 055 gelehrten, funktionalen Merkmale beibehält, die zum Ausführen einer problemlosen zonenschraubenlosen Lithographie- Farbzufuhr notwendig sind.
In Fig. 18a ist allgemein die Walzenkonfiguration nach dem Stand der Technik des US-Patents 4 690 055 dargestellt. Fig. 18b zeigt eine ähnliche Konfiguration, jedoch ist die Tauchwalze 21 nicht in Berührung mit der Dosierwalze 20 angeordnet. In den Figuren 18c und 18d sind ähnliche Konfigurationen von zonenschraubenlosen Druckwalzen dargestellt, bei denen eine Tauchwalze fehlt, jedoch eine zusätzliche, die Dosierwalze 20 berührende Reiterwalze 29 vorgesehen ist. Dagegen ist in Fig. 18e ein Drucksystem dargestellt, das eine zweite Übertragungswalze 17 gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist. Alle Elemente 10, 12, 15, 16 und 11 sind in den Konfigurationen nach den Figuren 18a bis 18e identisch, während diese Systeme hinsichtlich des Laufs und des Druckens ausgewertet wurden. Alle Systeme fördern Farbe vergleichsweise gut auf das bedruckte Papiersubstrat. Allerdings führte die Konfiguration mit nur einer Übertragungswalze 13 und keiner Tauchwalze 21, nämlich die Konfigurationen der Figuren 18c und 18d, zu einer meßbar geringeren Gleichförmigkeit der Werte der optischen Dichte über der Druckerpressenbreite, wenn ein kritisches Format verwendet wurde, wie dies in Fig. 20 gezeigt ist. Ein gleichfalls schlechtes Ergebnis wurde bei der Verwendung der Konfigura tion von Fig. 18b erhalten, die mit der Ausnahme eines absichtlichen Spaltes zwischen der Tauchwalze 21 und der Dosierwalze 20 der in der US-A-4 690 055 offenbarten Technologie entspricht. In der US-A-4 690 055 wird gelehrt, daß eine Überdeckung zwischen Tauchwalze und Dosierwalze bevorzugt wird. Das oben offenbarte Ergebnis scheint diese Lehre zu verifizieren. Das vorliegende Ergebnis verifiziert auch, daß eine reibungsangetriebene, sich mit Druckerpressengeschwindigkeit bewegende Reiterwalze 29 anstelle der sich mit geringerer Geschwindigkeit drehenden Tauchwalze nach dem Stand der Technik, die sich gegen die Dosierwalze dreht (Figuren 18c und 18d> , es der Leistungsqualität nach dem Stand der Technik nicht gleichtut. Als Referenz sind in der in Fig. 19 dargestellten. Tabelle einige dieser Ergebnisse gegeben.
Wenn wie in Fig. 18e eine reibungsgetriebene Walze 17 sowohl die Hauptfarbtrommel 11 als auch die Dosierwalze 20 berührend angebracht war und wenn dasselbe ungleichmäßige Format von Fig. 20 verwendet wurde, hat sich das Drucksystem an die vorteilhaften Attribute des in der US-A-4 690 055 gelehrten Tauchschalen-Farbsystems nach dem Stand der Technik angenähert. Die entsprechenden Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle von Fig. 19 aufgeführt.
Die reibungsangetriebene, sich mit Druckerpressengeschwindigkeit drehende zweite Übertragungswalze der vorliegenden Erfindung vermeidet eine Druckberührung der Dosierwalze mit einer Farbwalze, die mit einer sich von der Oberflächengeschwindigkeit der Dosierwalze wesentlich unterscheidenden Oberflächengeschwindigkeit betrieben wird. Es wurde herausgefunden, daß dadurch die Nutzlebensdauern der oben genannten, vorteilhaften harten oleophilen und hydrophoben Farbdosierwalzen um das Zwei- bis Zehnfache gegenüber denjenigen erhöht werden können, die sich bei der Verwendung der Technologie der getrennt angetriebenen Tauchwalzen der US-A-4 690 055 ergeben.
Die Gründe für die vorteilhafte, gleichförmigere optische Dichte sind nicht genau bekannt. Natürlich sollte erwartet werden, daß dann, wenn die zusätzliche Walze 17 mit unterschiedlichem Durchmesser nur dahingehend wirkt, die Farbe in den Zellen der Farbdosierwalze 20 auszutauschen und umzuschichten, die Ausführungsformen nach den Figuren 18c und 18d in gleicher Weise wie die Ausführungsform nach Fig. 18e arbeiten würde. Die Tabelle von Fig. 19 zeigt, daß dies nicht der Fall ist und die in Fig. 18e dargestellte Konfiguration mit zwei Übertragungswalzen mit doppelter Berührung deutlich besser ist.
Unabhängig von den genauen technischen Gründen zeigt die vorliegende Erfindung, daß eine sich langsam bewegende Farbzufuhr-Tauchwalze, die auf einer sich mit Druckerpressengeschwindigkeit bewegenden, mit Zellen versehenen Dosierwalze nach dem Stand der Technik läuft, nicht die einzige Konfiguration ist, die beim Drucken mit einer zonenschraubenlosen Lithographiedruckerpresse eine minimale Abhängigkeit der optischen Dichte vom Format gewährleistet. Die sich langsam bewegende Tauchwalze kann durch eine zweite Übertragungswalze mit Druckerpressengeschwindigkeit ersetzt werden, wie hier offenbart ist, wodurch eine vollständig äquivalente Druckqualität erhalten wird, während die neuen Vorteile von einem geringeren umgewälzten Druckflüssigkeitsvolumen, von kleineren Gesamtabmessungen des Farbsystems, von geringerem Verschleiß der mit Zellen versehenen Dosierwalze während des Druckbetriebs und die Möglichkeit der Verwendung einer beliebigen von verschiedenen Druckflüssigkeits-Zufuhrvorrichtungen ermöglicht werden.

Claims

1. Zonenschraubenloses Drucksystem für eine zonenschraubenlose Lithographiedruckerpresse, die einen Drucktuchzylinder (10) und einen Plattenzylinder (15) mit darauf angebrachter Druckplatte aufweist, enthaltend:

eine Einrichtung (14) für die Zufuhr von Befeuchtungswasser zu dem Plattenzylinder (15);

wenigstens eine Auftragswalze (16), die den Plattenzylinder (15) drehend berührt;

eine Farbtrommel (11), welche die Auftragswalze (16) drehend berührt;

eine erste Übertragungswalze (13), welche die Farbtrommel (11) drehend berührt;

eine Dosierwalze (20) mit wenigstens einer oleophilen und hydrophoben Oberfläche, die eine Druckflüssigkeitsmenge aufnehmen kann, wobei die Dosierwalze (20) die erste Übertragungswalze (13) drehend berührt; und

eine Einrichtung (30) für die Zufuhr von Druckflüssigkeit zu der Dosierwalze (20);

dadurch gekennzeichnet, daß das zonenschraubenlose Drucksystem zusätzlich wenigstens eine zweite Übertragungswalze (13) enthält, welche die Farbtrommel (11) drehend berührt, daß die Dosierwalze (20) die erste und die wenigstens einmal vorhandene zweite Übertragungswalze (13) drehend berührt und daß die Einrichtung (30) für die Zufuhr von Druckflüssigkeit ein Farbzufuhrsystem enthält, welches keine Tauchwalze verwendet.

2. Zonenschraubenloses Drucksystem nach Anspruch 1, bei dem die erste und die zweite Übertragungswalze (13) durch Reibung wenigstens von der Dosierwalze angetrieben sind.

3. Zonenschraubenloses Drucksystem nach Anspruch 1, bei dem sich, wenn sich die Dosierwalze (20) im Druckbetrieb dreht, die erste und die zweite Übertragungswalze (13) mit einer Oberflächengeschwindigkeit drehen, die im wesentlichen gleich der Oberflächengeschwindigkeit der Dosierwalze (20) ist.

4. Zonenschraubenloses Drucksystem nach Anspruch 1, bei welchem die erste und die zweite Übertragungswalze (13) wenigstens von der Dosierwalze (20) angetrieben werden und eine Oberflächengeschwindigkeit haben, die im wesentlichen gleich der Oberflächengeschwindigkeit der Dosierwalze (20) ist.

5. Zonenschraubenloses Drucksystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 4, bei dem die Einrichtung (14) für die Zufuhr von Befeuchtungswasser zu dem Plattenzylinder (15) wenigstens eine Befeuchtungswalze (19) aufweist, welche den Plattenzylinder (15) drehend berührt.

6. Zonenschraubenloses Drucksystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 4, bei dem die Einrichtung (14) für die Zufuhr von Befeuchtungswasser zu dem Plattenzylinder (15) wenigstens eine Befeuchtungswalze (19) aufweist, welche die Farbtrommel (11) drehend berührt, wodurch die Farbtrommel (11) das Befeuchtungswasser von der Befeuchtungswalze (19) über die Auftragswalze (16) zu dem Plattenzylinder (15) überträgt.

7. Zonenschraubenloses Drucksystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 4, bei dem die Einrichtung (30) für die Zufuhr von Druckflüssigkeit ein unterschlächtiges Farbsystem ist, welches Druckflüssigkeit auf die Dosierwalze (20) überträgt.

8. Zonenschraubenloses Drucksystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 4, bei dem die Einrichtung (30) für die Zufuhr von Druckflüssigkeit ein Einspritzsystem ist, welches der Dosierwalze (20) Druckflüssigkeit zuführt.

9. Zonenschraubenloses Drucksystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 4, bei dem die Einrichtung (30) für die Zufuhr von Druckflüssigkeit ein Schlitzverteilersystem ist, welches der Dosierwalze (20) Druckflüssigkeit zuführt.

10. Zonenschraubenloses Drucksystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 4, bei dem die Einrichtung (30) für die Zufuhr von Druckflüssigkeit ein Umlaufsystem mit unter Druck gesetzter Druckflüssigkeit ist, welches die Dosierwalze (20) mit Druckflüssigkeit versorgt.

11. Zonenschraubenloses Drucksystem für eine zonenschraubenlose Lithographiedruckerpresse, die wenigstens eine Farbtrommel (11) und eine Dosierwalze (20) aufweist, welche wenigstens eine oleophile und hydrophobe Oberfläche hat, die eine Druckflüssigkeitsmenge zurückhalten kann, enthaltend:

wenigstens eine Übertragungswalze (13), welche die Farbtrommel (11) und die Dosierwalze (20) drehend berührt, wobei die Übertragungswalze (13) während des Betriebs der Druckerpresse wenigstens die Druckflüssigkeit von der Dosierwalze (20) zu der Farbtrommel (11) fördert; und

dadurch gekennzeichnet, daß das zonenschraubenlose Drucksystem mehrere Übertragungswalzen (13) enthält, welche die Farbtrommel (11) und die Dosierwalze (20) drehend berühren, wobei die mehreren Übertragungswalzen (13) während des Betriebs der Druckerpresse wenigstens die Druckflüssigkeit von der Dosierwalze (20) zu der Farbtrommel (11) fördern, und daß die Einrichtung (30) für die Zufuhr von Druckflüssigkeit ein Farbzufuhrsystem enthält, welches keine Tauchwalze verwendet.

12. Zonenschraubenloses Drucksystem nach Anspruch 11, bei dem die mehreren Übertragungswalzen (13) eine erste und eine zweite Übertragungswalze (13) enthalten.

13. Zonenschraubenloses Drucksystem nach Anspruch 11, bei dem die mehreren Übertragungswalzen (13) durch Reibung wenigstens von der Dosierwalze (20) angetrieben sind.

14. Zonenschraubenloses Drucksystem nach Anspruch 11, bei dem sich, wenn sich die Dosierwalze (20) im Druckbetrieb dreht, die mehreren Übertragungswalzen (13) mit einer Oberflächengeschwindigkeit drehen, die im wesentlichen gleich der Oberflächengeschwindigkeit der Dosierwalze (20) ist.