EP1126975B1

EP1126975B1 - Verfahren zum auftragen von farbe

Info

Publication number: EP1126975B1
Application number: EP00965921A
Authority: EP
Inventors: Rüdiger Wörz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-09-03
Filing date: 2000-09-04
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2020-09-04
Also published as: ATE388017T1; DE50015019D1; EP1126975A1; WO2001017778A1; JP2003508276A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen von Farbe bei einer Druckmaschine von einer Farbwalze auf eine Auftrags- oder Druckfläche, wobei auf der Mantelfläche der Farbwalze Farbe gespeichert wird.
Bekannte Farbauftragssysteme für eine Druckmaschine, insbesondere für eine Offset-Druckmaschine, weisen mehrere Walzen wie insbesondere Farb-, Auftrags-, Reib-, Duktorwalzen usw. auf. wobei die vorliegende Erfindung im Speziellen eine Farbwalze eines solchen Farbauftragssystems betrifft. Derartige Farbwalzen dienen zum Auftragen der Farbe auf eine Auftrags-oder Druckfläche, die entweder durch eine Auftragswalze oder direkt durch eine Druckform gebildet sein kann.
Bekannte Farbwalzen für Rotationsdruckmaschinen können als sogenannte Rasterwalzen ausgebildet sein, wie sie aus der EP 0 287 002 bekannt sind. Die Mantelfläche dieser bekannten Farbwalze ist mit einer Vielzahl von Vertiefungen, Näpfchen genannt, versehen, die als Farbspeicheranordnungen zur Aufnahme der Farbe dienen, die von außen her über ein Kammerrakelsystem zugeführt wird.
Eine weitere Rasterwalze, die als Farbwalze dient, ist aus der EP 0 764 524 bekannt. Die Rasterwalze wird von außen über ein Einfärbesystem mit Farbe versorgt.
Eine weitere Farbwalze ist aus der EP 0 559 076 A1 bekannt. Dort ist ebenfalls ein poröses Mantelrohr auf einer Hohlkörperanordnung drehbar gelagert, die aus drei koaxial ineinandersitzenden Hohlzylindern gebildet ist, die jeweils mit Radialdurchtritten nach außen versehen sind. Hier wird die von innen zugeführte Farbe nach Art einer Rakelfunktion durch die Relativdrehung zwischen dem porösen Mantelrohr und dem entgegengesetzt drehenden äußeren Hohlzylinder in das poröse Material des Mantelrohres eingebracht.
Beim Zeitungsdruck wird beispielsweise eine dünnflüssige Farbe eingesetzt, wobei eine "vollkommene Aniloxwalze" eingesetzt wird. Bei allen oben genannten Farbwalzen gibt es eine Rakelfunktion. Es ist aber unmöglich, eine dicke Farbe abzurakeln, wenn die relative Geschwindigkeit zwischen einem Rakel und der abgerakelten Fläche groß ist. Deswegen kann dicke Farbe insbesondere nur bei einer "langsamen" Duktorwalze abgerakelt werden.
Ein poröses Mantelrohr, wie z.B. im Falle der EP 0 559 076 A1 , ist ein großes Hindernis für eine Farbdurchführung, insbesondere bei dicker Farbe.
Bei allen bekannten Farbauftragssystemen erfordert die Zuführung der Farbe einen hohen konstruktiven Aufwand. Infolge enger Vorgaben bezüglich Farbmenge und Änderung dieser Farbmenge, Kontinuität des Farbauftrags auf die Druckform und weiterer Forderungen sind die bekannten Farbauftragssysteme relativ kompliziert aufgebaut. Dies gilt insbesondere auch für Offset-Druckmaschinen. Da insbesondere Farbauftragssysteme von Offset-Druckmaschinen eine Vielzahl von Walzen aufweisen, die aufeinander abrollen und demzufolge eine hohe Reibungswärme entwickeln, müssen Farbwerktemperieranlagen eingesetzt werden, um eine konstante Temperatur der Farbe und der Farb-Wasser-Balance aufrechterhalten zu können, die die konstanten Eigenschaften der Farbe (Druckfarbe) gewährleistet. Um eine Unabhängigkeit zwischen Drucksujet und Farbschichtdicke zu erreichen, wird zudem eine elektronische Farbsteuerung, vorzugsweise eine Computersteuerung, benötigt, die insbesondere nach einem Druckformwechsel ein schnelles Weiterdrucken erlaubt. Bei bekannten Farbwerken (Farbauftragssystemen) müssen zudem Kompromisse eingegangen werden. So soll das Farbwerk beispielsweise eine große Farbspeicherkapazität aufweisen, um einen gleichmäßigen und streifenfreien Farbfilm auf die Druckfläche, insbesondere die Druckform oder Druckplatte, zu übertragen. Andererseits soll so schnell wie möglich eine Reaktion auf Einstellungsänderungen erfolgen, um einen Makulaturabfall zu vermeiden. Generell lässt sich sagen, je höher die Viskosität der Farbe, desto aufwendiger sind die Farbwerke gestaltet. So können bei niederviskosen Farben noch "kurze" Farbwerke eingesetzt werden, bei hochviskosen Farben hingegen sind "lange" Farbwerke notwendig.
Demzufolge ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei äußerst einfachem Aufbau eine außergewöhnlich gute Druckqualität gewährleistet.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Mantelfläche die hochviskose Farbe vom Inneren der Farbwalze über eine Vielzahl von Durchtritten hindurch zugeführt wird, und dass im zusammenlaufenden Berührungsbereich zwischen Auftrags- oder Druckfläche und Farbwalze im Bereich der Mantelfläche befindliche Farbe insbesondere durch auf der Auftrags- oder Druckfläche befindliche Restfarbe nach innen zu den Durchtritten und zu dem Hohlraum gedrückt wird.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht ein Verfahren zum Auftragen von hochviskoser Farbe bei einer Offset-Druckmaschine von einer Farbwalze mit einem durch hochviskose Farbe vollständig gefüllten und unter Überdruck stehenden Hohlraum auf eine Auftrags- oder Druckfläche vor, wobei auf der Mantelfläche der Farbwalze Farbe gespeichert und in einem auseinanderlaufenden Berührungsbereich von Farbwalze und Auftrags- oder Druckfläche durch die Auftrags- oder Druckfläche hochviskose Farbe von der Mantelfläche mitgenommen wird, und wobei der Mantelfläche die hochviskose Farbe vom Inneren der Farbwalze über eine Vielzahl von Durchtritten hindurch zugeführt wird, sowie im zusammenlaufenden Berührungsbereich zwischen Auftrags- oder Druckfläche und Farbwalze im Bereich der Mantelfläche befindliche Farbe über die Durchtritte hindurch nach innen zurück zu dem Hohlraum gedrückt wird.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.

Fig. 1: zeigt eine schematische Seitenansicht - in teilweise geschnittener Darstellung - eines Teiles eines Farbauftragssystems in Form eines Farbwerkes für eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Druckmaschine, insbesondere einer Offset-Druckmaschine, mit einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Farbwalze,
Fig. 2: schematisch eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf die Farbwalze nach Fig. 1, und
Fig. 3: in vergrößerter Schnittdarstellung den Ausschnitt im Berührungsbereich zwischen Farbwalze und Auftragswalze nach Fig. 1.

Ein Farbauftragssystem in Form eines Farbwerkes für eine Druckmaschine insbesondere in Form einer Offset-Druckmaschine nach Fig. 1 weist - in der Zeichnung von links nach rechts gesehen - eine Farbwalze 1 auf, die mit einer Auftragswalze 2 in Berührung steht, die wiederum relativ zu einem Druckformzylinder 3 abrollt. An der Auftragswalze 2 sind mehrere, in Fig. 1 zwei, im Durchmesser erheblich kleinere Changierreibwalzen 4 vorgesehen. Die Farbwalze 1 ist als Hohlzylinder ausgeführt und an ihren gegenüberliegenden Stirnbereichen mittels entsprechender Lagerungen um eine Drehachse 12 drehbar gelagert. Im Inneren der Farbwalze 1 ist somit ein rotationssymmetrischer Hohlraum 9 vorgesehen.
In einer Mantelfläche 5 der Farbwalze 1 ist gleichmäßig über den Umfang und die gesamte Breite der Farbwalze 1 verteilt eine Vielzahl von Durchtritten in Form von sehr kleinen Durchgangsbohrungen 6 vorgesehen, die die Außenseite der Mantelfläche 5 radial mit dem Hohlraum im Inneren der Farbwalze 1 verbinden.
Wie anhand der Fig. 2 erkennbar ist, ist eine lediglich teilweise dargestellte Zuführeinrichtung 10 vorgesehen, um die Farbe in den Hohlraum 9 einzubringen. Da es sich bei der dargestellten Rotationsdruckmaschine insbesondere um eine Offset-Druckmaschine handelt, wird durch die Zuführeinrichtung 10 eine hochviskose Farbe zugeführt. Der Zuführeinrichtung 10 ist in nicht näher dargestellter Weise eine Drucksteuerung zugeordnet, durch die die Farbe in den Hohlraum 9 unter Druck zuführbar ist, wobei der Überdruck im Hohlraum 9 zwischen 0 und 10 bar einstellbar oder veränderbar ist. Die Zuführeinrichtung weist ein koaxial zur Drehachse 12 in den Hohlraum 9 hineinragendes Zuführrohr auf, das in einem stirnseitigen Schließteil der Farbwalze 1 positioniert ist. Gegenüberliegend ist der Hohlraum 9 durch ein weiteres, nicht näher bezeichnetes stirnseitiges Schließteil verschlossen. Die beiden Schließteile dienen gleichzeitig zur Lagerung der Farbwalze. Die nicht näher dargestellte Drucksteuerung kann auch durch eine Regelelektronik ergänzt sein, um neben einer Steuerung auch eine Regelung zu erzielen. Derartige Drucksteuerungen sind grundsätzlich bekannt. Durch eine entsprechende Vorabdruckverstellung kann die Farbmenge, die an die Auftragswalzen und damit automatisch auch an den Druckformzylinder abgegeben werden soll, individuell und exakt eingestellt werden.
Auf der Mantelfläche 5 der Farbwalze 1 ist ein mehrlagiger Netzbezug 7, 8 aufgebracht. Wie anhand der Fig. 3 erkennbar ist, ist der Netzbezug beim dargestellten Ausführungsbeispiel fünflagig, wobei in den Fig. 1 und 2 aus Übersichtlichkeitsgründen jeweils lediglich zwei Lagen dargestellt sind. Die Maschenweiten der radial übereinanderliegenden Lagen des Netzbezuges 7, 8 verringern sich radial gesehen von innen nach außen, so dass der Netzbezug mit den engsten Maschen die Außenfläche der Farbwalze und damit des Netzbezuges 7, 8 definiert. Die äußerste Lage 8 des Netzbezuges 7, 8 sollte so kleine Maschen aufweisen, dass keine Spuren der Netzfäden am Druck erkennbar sind. Vorzugsweise sind die Maschenweiten Ma 50 µm oder kleiner. Die Durchmesser der Durchgangsbohrungen 6 liegen vorzugsweise im Bereich zwischen 0,5 und 2 mm. Die Anzahl der Durchgangsbohrungen 6 sollte sehr hoch sein, wobei möglichst kleine Abstände zwischen den Durchgangsbohrungen 6 vorgesehen sein sollten. Grenzen werden hier zum einen durch die Herstellbarkeit und zum anderen durch die Anforderung an die Stabilität der Farbwalze 1 gesetzt. Bei guter Abstimmung zwischen den Maschenweiten und den Durchmessern der Durchgangsbohrungen ist es möglich, die zum Ausgleich dienenden Changierreibwalzen 4 entfallen zu lassen. Abhängig von dem jeweiligen speziellen Druckvorgang kann es aber notwendig sein, die Ausgleichswalzen, d.h. die Changierreibwalzen 4, in jedem Fall einzusetzen.
Falls die Abstände der Durchtritte, d.h. der Durchgangsbohrungen, zueinander und die Durchmesser der Durchtritte bei etwa 50 µm oder darunter liegen, kann auf einen zusätzlichen Netzbezug verzichtet werden. In diesem Fall dient direkt die Mantelfläche der Farbwalze zur Farbübertragung auf die Auftragswalze oder die Druckform.
Der radial innerste Netzbezug 7 weist gegenüber der äußeren Maschenweite Ma eine relativ große Maschenweite Mi auf, die auch größer sein kann als der Durchmesser der Durchgangsbohrungen 6, wie anhand der Fig. 3 erkennbar ist. Der Netzbezug 7, 8 überzieht die Mantelfläche 5 der Farbwalze 1 einschließlich aller Durchgangsbohrungen 6 vollständig.
Die Funktion des Farbauftrages von der Farbwalze 1 zur Auftragswalze 2 ist nun wie folgt:
Durch den Druck und die Zentrifugalkräfte aufgrund der Rotation der Farbwalze im Hohlraum 9 wird die Farbe über den gesamten Umfang der Farbwalze 1 gleichmäßig durch die Durchgangsbohrungen 6 hindurch und in den Netzbezug 7, 8 gedrückt. Somit befindet sich im Netzbezug eine etwa gleichmäßig hohe Farbschicht. In Folge der Adhäsionskräfte wird im Endsektor C des Berührungsbereiches A, B, C entsprechende Farbmenge von der Auftragswalze 2 mitgenommen. Von der Auftragswalze 2 nicht mitgenommene Farbe bleibt über einen Umlauf der Farbwalze 1 bis in Sektor A des Berührungsbereiches außen auf dem Netzbezug. Beim Zusammenlaufen von Auftragswalze 2 und Farbwalze 1 im Sektor A wird in einfacher Weise gemäß den Pfeildarstellungen der Farbe nach Fig. 3 die überschüssige Farbe nach innen zurückgedrückt, wobei sie bis in die Durchgangsbohrungen 6 und in den Hohlraum 9 der Farbwalze zurückgedrückt wird. Dabei ergibt sich eine perfekt funktionierende Farbsteuerung, da lediglich der überschüssige Farbanteil zurückgedrückt wird, so dass die äußeren Lagen des Netzbezuges immer gleichmäßig mit Farbe versehen bleiben. Somit kann nach dem mittleren Sektor B erneut die Farbmenge nach außen nachgedrückt werden (Sektor C), die in entsprechendem Anteil von der Auftragswalze mitgenommen worden ist. Besonders gute Ergebnisse lassen sich insbesondere auch bei ungleichmäßiger Sujet-Aufteilung auf der Druckform des Druckformzylinders 3 erreichen, da dann Restfarbe auf der Auftragswalze 2 zurückbleibt, die in Sektor A und gegebenenfalls noch im Sektor B des Berührungsbereiches wieder an die Farbwalze, nämlich an den Netzbezug 7, 8 abgegeben werden kann. Es wird somit zusätzlich auch eine Art Selbstreinigungseffekt für die Auftragswalze erzielt. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird somit insbesondere bei Offset-Druckmaschinen, die mit hochviskosen Farben arbeiten, eine äußerst gleichmäßige und von Druckbeginn bis Druckende gleichbleibende Farbschicht erzielt, so dass von Druckbeginn bis Druckende eine hohe und gleichbleibende Druckqualität erreichbar ist. Der Netzbezug 7, 8 dient als Farbspeicheranordnung im Sinne der Erfindung.
Bei anderen Druckmaschinen sind anstelle einer Auftragswalze andere Arten von Auftrags- oder Druckflächen, insbesondere eine Druckform, vorgesehen, die in entsprechender Weise die Farbe von der Farbwalze abziehen.

Claims

Verfahren zum Auftragen von hochviskoser Farbe bei einer Offset-Druckmaschine von einer Farbwalze (1) mit einem durch hochviskose Druckfarbe vollständig gefüllten und unter Überdruck stehenden Hohlraum (9) auf eine Auftrags- oder Druckfläche, wobei auf der Mantelfläche der Farbwalze (1) Farbe gespeichert und in einem auseinanderlaufenden Berührungsbereich von Farbwalze (1) und Auftrags- oder Druckfläche durch die Auftrags- oder Druckfläche hochviskose Farbe von der Mantelfläche mitgenommen wird, und wobei der Mantelfläche die hochviskose Farbe vom Inneren der Farbwalze (1) über eine Vielzahl von Durchtritten (6) hindurch zugeführt wird, sowie im zusammenlaufenden Berührungsbereich zwischen Auftrags- oder Druckfläche und Farbwalze (1) im Bereich der Mantelfläche befindliche Farbe über die Durchtritte (6) hindurch nach innen zurück zu dem Hohlraum (9) gedrückt wird.