[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Walze, insbesondere auf eine Walze,
welche in einer Druckmaschine, zum Beispiel im Farb- oder Feuchtwerk verwendet werden
kann und auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Walze.
[0002] Figur 4 zeigt ein Walzenschema eines Druckwerks, durch welches eine zu bedruckende
Bahn B läuft. Die Bahn B wird in der in Figur 4 gezeigten Anordnung zunächst über
einen Gegendruckzylinder 1' geführt, an welchem ein erster Gummizylinder 2' und ein
zweiter Gummizylinder 2" anliegen und wird weiter zur Nachfeuchtung über einen weiteren
Gegendruckzylinder 1 geführt, an welchem ebenfalls ein erster Gummizylinder 2 und
ein zweiter Gummizylinder 2" anliegen. Beispielhaft wird das Walzenschema anhand des
zur Nachfeuchtung dienenden Aufbaus des Druckwerkes beschrieben. An dem an dem Gummizylinder
anliegenden Plattenzylinder 3 liegt eine Feuchtauftragwalze 11 an. Die Feuchtauftragwalze
11 steht in Kontakt mit einer Reibwalze 12, dem sogenannten Feuchtreiber. An dieser
Reibwalze 12 liegt die Feucht-Übertragwalze 13 an und erhält über ein kontaktloses
Feuchtwerk das Feuchtmittel aufgesprüht. Die Feucht-Übertragwalze 13, die Reibwalze
12 und die Feucht-Auftragwalze 11 übertragen das Feuchtmittel auf den Plattenzylinder
3, wodurch man die gewünschte Vor- bzw. Nachfeuchtung erhält.
[0003] Die an dem Plattenzylinder 3 anliegenden Farb-Auftragwalzen 4 übertragen Farbe von
der an diesen anliegenden ersten Reibwalze 5a, dem ersten sogenannten Farbreiber.
An dem Farbreiber 5a liegt die Gummiwalze 6a an, welche weiter an einem zweiten Farbreiber
5b anliegt, an welchem zwei weitere Gummiwalzen 6b und 6c anliegen. Die Gummiwalze
6c liegt an der Farbfilmwalze 7 an, an welcher auf bekannte Weise der Farbduktor 8
und die Schöpfwalze 10 anliegen. Der Farbreiber 5a wird über die Gummiwalzen 6a, 6c,
den weiteren Farbreiber 5b, über die Farbfilmwalze 7, über den Farbduktor 8, auf welchem
die Farbe über Farbmesser, angeordnet im Farbmesserbalken 9, dosiert wird und über
die Schöpfwalze 10, welche in die Farbe in der Farbwanne eintaucht, in bekannter Weise
eingefärbt.
[0004] Ein beispielhaftes Farb- und Feuchtwerk ist in der DE 40 12 283 A1 der Anmelderin
gezeigt, wobei die Lehre bezüglich des Aufbaus eines Farb- und Feuchtwerks dieser
Schrift in diese Anmeldung aufgenommen wird.
[0005] Aus der DE 40 122 83 A1 ist bekannt, dass Reibwalzen eine Oberfläche aus Kupfer haben,
um eine farbfreundliche Oberfläche aufzuweisen.
[0006] Werden zwei verschiedene Farben auf zwei nebeneinanderliegende Bahnen gedruckt, so
kann es vorkommen, dass der sich hin und her bewegende Feuchtreiber 12 die in zwei
nebeneinanderlaufenden Bahnen verwendeten, unterschiedlichen Farben vermischt, was
zu unbefriedigenden Druckergebnissen führt.
[0007] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Walze, insbesondere für eine
Druckmaschine vorzuschlagen, welche ein Vermischen von Farben bei nebeneinanderlaufenden
Bahnen verringert oder verhindert.
[0008] Diese Aufgabe wird durch eine Walze gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0009] Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Walze in der Nachfeuchtung eingesetzt, bei welcher
die Gefahr besteht, dass Farbe in das Feuchtwerk zurückläuft.
[0010] Die erfindungsgemäße Walze weist mindestens zwei bevorzugt um die Mittelachse der
Walze umlaufende Teilbereiche oder Flächen auf, welche aus einem farbfreundlichen
Material bestehen, wobei zwischen den zwei umlaufenden Teilbereichen oder Flächen
aus farbfreundlichem Material mindestens ein umlaufender Teilbereich bzw. eine umlaufende
Fläche angeordnet ist, welche aus einem farbabstoßenden oder farbabweisenden Material
besteht. Unter den Begriffen "umlaufender Teilbereich" oder "umlaufende Fläche" soll
im Sinn dieser Anmeldung ein Bereich einer Oberfläche einer Walze verstanden werden,
welcher sich vollständig oder teilweise um den Umfang der Walze erstreckt. Eine umlaufende
Fläche kann zum Beispiel ringförmig ausgebildet sein oder einen oder mehrere Teilringstücke
aufweisen, wobei die Oberfläche vorteilhaft entsprechend der Walzenoberfläche ausgebildet
ist und bevorzugt um die Mittelachse der Walze herum angeordnet ist und besonders
vorteilhaft etwa die gleiche Krümmung aufweist wie die Krümmung der benachbarten Walzenoberfläche.
Erfindungsgemäß sind somit nach einer Ausführungsform in axialer Richtung einer Walze
eine erste umlaufende Fläche oder ein ringförmiges Element aus einem farbfreundlichen
Material, ein daran anschließendes ringförmiges Element aus einem farbabstoßenden
oder farbabweisenden Material und daran anschließend ein zweites ringförmiges Element
aus einem farbfreundlichen Material angeordnet, wodurch die beiden ringförmigen Elemente
aus farbfreundlichem Material durch das ringförmige Element aus farbabstoßendem Material
getrennt sind.
[0011] Ein im Sinne der Erfindung "farbfreundliches" Material soll zum Beispiel solche physikalischen
und/oder chemischen Eigenschaften aufweisen, dass eine mit einem solchen Material
beschichte Walze die Funktion als Farbwalze erfüllen kann, also Farbe aufnehmen kann.
Bevorzugt weist ein farbfreundliches Material eine hydrophobe Eigenschaft auf. Entsprechend
soll ein im Sinne der Erfindung "farbabstoßendes" oder "farbabweisendes" Material
ein Material sein, welches solche physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften
aufweist, dass die Walze in einem mit einem farbabstoßenden Material beschichteten
Bereich eine Funktion als Feuchtwalze erfüllen kann, also Wasser aufnehmen kann. Bevorzugt
soll das farbabstoßende Material hydrophile Eigenschaften haben oder wasserfreundlich
sein.
[0012] Bevorzugt wird als farbfreundliches oder hydrophobes Material eine Keramik, Kupfer,
Polyamid oder Rilsan (R) verwendet.
[0013] Vorteilhaft wird als farbabstoßendes bzw. wasserfreundliches oder hydrophiles Material
Chrom verwendet.
[0014] Verschiedene farbfreundliche und farbabstoßende Materialien sind im Stand der Technik
bekannt. Beispielhaft wird auf die Lehren der EP 0 203 342 A2 und der DE 196 53 911
A1 verwiesen, deren Offenbarung bezüglich Materialien zur Beschichtung von Oberflächen
von Walzen in diese Anmeldung aufgenommen wird.
[0015] Vorteilhaft sind an einer erfindungsgemäßen Walze in axialer Richtung hintereinander
mehrere Bereiche oder umlaufende Flächen aus farbfreundlichem Material angeordnet,
zwischen welchen jeweils mindestens ein Bereich oder eine umlaufende Fläche aus einem
farbabstoßenden oder wasserfreundlichen Material angeordnet ist. So können bei einer
Walze gemäß einer Ausführungsform zum Beispiel vier farbfreundliche Teilbereiche in
axialer Richtung aufeinanderfolgend vorgesehen sein, welche durch drei Teilbereiche
aus wasserfreundlichem oder farbabweisendem Material voneinander getrennt sind.
[0016] Die Dicke des farbfreundlichen Materials liegt bevorzugt in dem Bereich von 0,1 mm
bis 0,5 mm und beträgt besonders bevorzugt 0,3 mm. Vorteilhaft liegt die Dicke des
farbabweisenden oder wasserfreundlichen Materials im Bereich von 0,01 mm bis 0,10
mm, weiter bevorzugt im Bereich von 0,02 mm bis 0,05 mm und beträgt vorteilhaft 0,035
mm.
[0017] Die Breite einer umlaufenden Fläche oder eines Teilbereichs aus farbfreundlichem
Material ist bevorzugt etwa die Breite eines Satzspiegels und liegt vorteilhaft im
Bereich von 25 bis 35 cm. Bevorzugt ist die Breite des Teilbereichs aus wasserfreundlichem
Material etwas größer als der Hub einer Reiberwalze und liegt vorteilhaft im Bereich
von 18 bis 26 mm und beträgt vorteilhaft 22 mm.
[0018] Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Farb- und/oder Feuchtwerk
bevorzugt für Offset-Druckmaschinen mit mindestens einer wie oben beschriebenen Walze.
[0019] Nach einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung
einer wie oben beschriebenen Walze, wobei an einem Walzenrohkörper mindestens zwei
etwa ringförmige oder teilringförmige Strukturen aus einem farbfreundlichen Material
und dazwischen liegend mindestens eine ringförmige Struktur aus einem farbabstoβenden
Material im Oberflächenbereich oder unmittelbar an der Oberfläche der Walze ausgebildet,
also zum Beispiel freigelegt, angebracht oder darauf beschichtet werden.
[0020] Vorteilhaft wird die erfindungsgemäße Walze hergestellt, indem ein Walzenrohkörper
oder Rohr durch Drehen vorbearbeitet wird, um eine Oberfläche mit einer gewünschten
Beschaffenheit zu erhalten. In dem Walzenrohkörper können gemäß einer Ausführungsform
schon ein oder mehrere Teilbereiche aus farbfreundlichem und farbabstoßendem bzw.
farbabweisendes Material vorgesehen sein. Es ist auch möglich, dass ein farbfreundliches
oder farbabstoßendes Material auf den Walzenrohkörper an den gewünschten Stellen aufgebracht
wird. Das Aufbringen eines farbfreundlichen oder farbabstoßenden Materials kann zum
Beispiel durch Verchromen, Aufschweißen oder durch ein Beschichtungsverfahren, wie
zum Beispiel eine Plasmabeschichtung durchgeführt werden. Vorteilhaft kann ein Bereich
am Übergang zwischen farbfreundlichen und farbabstoßenden oder -abweisenden Materialien
oder ein Randbereich versiegelt werden, um zum Beispiel ein Eindringen von Feuchtigkeit
in die Walze zu verhindern. Nach dem Aufbringen und/oder Freilegen und/oder Nachbearbeiten
der Materialien aus farbfreundlichem und/oder farbabstoßendem Material kann eine Nachbearbeitung
der so hergestellten Walze durch Drehen oder Überschleifen durchgeführt werden, um
eine Walze zu erhalten, welche zum Beispiel in einem Farb- oder Feuchtwerk einer Druckmaschine
eingesetzt werden kann.
[0021] Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben
werden:
[0022] Es zeigen:
- Figur 1
- Eine schematische Schnittansicht eines Teilbereiches einer erfindungsgemäßen Walze;
- Figur 2
- Ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer
Walze;
- Figur 3
- Ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen
einer Walze; und
- Figur 4
- Ein Walzenschema zur Erläuterung des Einsatzes einer erfindungsgemäßen Walze.
[0023] Figur 1 zeigt in einer Schnittansicht einen Teilbereich einer erfindungsgemäßen Walze,
wobei der Aufbau der Walze von der Mittelachse zur Oberfläche hin dargestellt ist.
Die beispielhaft dargestellte Walze ist in vier Abschnitte der Breite Y, zugeordnet
zu Zonen A bis D unterteilt, welche jeweils in etwa gleich breit sind und in etwa
einem Satzspiegel entsprechen. In den Zonen A bis D ist an der Oberfläche ein farbfreundliches
oder hydrophobes Material 25, 33, wie zum Beispiel Keramik, Kupfer, Polyamid oder
Rilsan (R) mit einer Schichtdicke von ca. 0,3 mm angebracht. Zwischen dem farbfreundlichen
Material ist an der Oberfläche farbabstoßendes oder wasserfreundliches Material 23,
34, im Ausführungsbeispiel Chrom, mit einer Schichtdicke von etwa 0,02 bis 0,05 mm
und einer Breite von etwa 20 bis 24 mm angeordnet. Die Oberfläche der erfindungsgemäßen
Walze ist demzufolge so ausgestaltet, dass über die eher einer Papierbreite B für
den Druck entsprechende Oberfläche abwechselnd ein farbfreundliches Material, welches
dem Satzspiegel zugeordnet ist und ein wasserfreundliches Material, welches zwischen
zwei benachbarten farbfreundlichen Materialien liegt, angeordnet ist.
[0024] Eine mit einer solchen Oberfläche versehene Feuchtreiberwalze, welche im Druckeinsatz
mit einem Hub von beispielsweise 20 mm in axialer Richtung hin- und herbewegt wird,
stellt einerseits sicher, dass durch das dem Satzspiegel zugeordnete farbfreundliche
Material das Übertragen einer Farbe möglich ist und verhindert andererseits durch
das zwischen den Bereichen aus farbfreundlichem Material liegende farbabstoßende oder
wasserfreundliche Material, dass sich Farben, welche in benachbarten Zonen nebeneinander
laufen, vermischen können. Der Oberflächenbereich aus wasserfreundlichem Material
stellt im Betrieb eine ausreichende Zu- und Abfuhr von Wasser sicher und kann somit
eine über den Rand einer Zone bzw. eines Satzspiegels hinausfließende Farbe abtransportieren
und kann somit verhindern, dass diese Farbe in eine benachbarte Zone oder einen benachbarten
Satzspiegel läuft.
[0025] Figur 2 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung
einer erfindungsgemäßen Walze. In dem mit 1 bezeichneten Ausgangszustand liegt ein
Walzenrohkörper oder Rohr 20 vor, welches durch Drehen so vorbearbeitet wird, dass
vier umlaufende Vertiefungen 21 erzeugt werden. Zwischen jeweils zwei Vertiefungen
21 befindet sich jeweils ein umlaufender Vorsprung 22.
[0026] In Schritt 2 wird jeder umlaufende Vorsprung 22 verchromt und so eine Lage Chrom
23 aufgebracht.
[0027] Als nächstes wird an den mit 24 gekennzeichneten Übergängen zwischen dem aufgebrachten
Chrom 23 und dem Walzenrohkörper 20 eine Schweißnaht 24 angebracht, um eine wasserdichte
Versiegelung am Rand der Chromschicht 23 herzustellen. Bevorzugt kann die Schweißnaht
24 aufgeraut werden, um ein besseres Anhaften der im Schritt 4 aufzubringenden farbfreundlichen
oder hydrophoben Beschichtung 25 zu gewährleisten.
[0028] Beispielsweise kann ein Polyamid als farbfreundliche Schicht 25 aufgebracht werden.
Es ist möglich eine Plasmabeschichtung durchzuführen, um die farbfreundliche Schicht
25 zu erzeugen. Ebenso kann eine Hartverchromung durchgeführt werden. Vorteilhaft
wird Rilsan als farbfreundliches Material 25 auf die Walze 20 aufgebracht. Die farbfreundliche
Schicht kann entweder als einzelne Lage oder in mehreren Lagen - im Ausführungsbeispiel
drei Lagen - auf die Walze 20 aufgebracht werden.
[0029] Abschließend kann, wie in Schritt 5 gezeigt, die durch die Bearbeitungsschritte 1
bis 4 hergestellte Walze 20 überschliffen oder gedreht werden, um eine im Wesentlichen
planare Oberfläche mit umlaufenden farbfreundlichen Teilbereichen 25 zu erhalten,
welche durch umlaufende farbabweisende oder wasserfreundliche Teilbereich 23 unterbrochen
bzw. voneinander getrennt werden.
[0030] Figur 3 zeigt Verfahrensschritte zur Durchführung eines zweiten erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen Walze.
[0031] Bei Schritt 1 wird ein Walzenrohkörper 30 bei der durch den Pfeil gekennzeichneten
Fläche durch Überdrehen bearbeitet, um die Oberfläche des Walzenrohkörpers 30 für
das nachfolgende Herstellungsverfahren planar zu machen. Anschließend wird in Schritt
2 eine um die Mittelachse des Walzenrohkörpers 30 umlaufende Vertiefung 31 durch Einstechen
oder ein anderes materialabhebendes Verfahren erzeugt. Anschließend wird, wie in Schritt
3 gezeigt, in die in Schritt 2 ausgebildete Vertiefung 31 durch rostfreies Aufschweißen
ein Material 32 aufgebracht. Nachfolgend wird, wie in Schritt 4 gezeigt, durch Vordrehen
die Oberfläche des durch die Schritte 1 bis 3 vorbearbeiteten Walzenrohkörpers 30
in eine gewünschte Form gebracht, wobei die außenliegende Oberfläche des in Schritt
3 aufgebrachten Materials 32 planar gemacht und die Breite dieses Materials 32 auf
die gewünschte Breite verkleinert wird.
[0032] Im nachfolgenden Schritt 5 wird ein farbfreundliches Material 33, wie zum Beispiel
Rilsan (R) auf die Oberflächenbereiche des Walzenrohkörpers 30 aufgebracht, welche
an den vorstehenden Bereich des Materials 32 angrenzen. Wie oben bei Figur 2 beschrieben,
können eine oder mehrere Schichten des farbfreundlichen Materials 33 aufgebracht werden.
Die außenliegende Oberfläche des zwischen dem farbfreundlichen Material 33 eingebetteten
Materials 32 wird in Schritt 6 hartverchromt, um eine farbabweisende Chromschicht
34 aufzubringen und nachfolgend wird der durch die Schritte 1 bis 6 bearbeitete Walzenrohkörper
30 in Schritt 7 überschliffen, um eine im Wesentlichen planare Außenoberfläche zu
erhalten.
[0033] Obwohl in den Figuren 2 und 3 Ausführungsbeispiele zur Herstellung von Walzen bzw.
Walzenoberflächen mit vier bzw. zwei Teilbereichen aus farbfreundlichem Material gezeigt
sind, können diese Verfahren zur Herstellung einer beliebigen Anzahl von Beschichtungen
von Walzen mit farbfreundlichen und farbabweisenden Oberflächen verwendet werden.
1. Walze für eine Druckmaschine mit mindestens zwei um die Mittelachse der Walze umlaufenden
Teilbereichen (25, 33) aus farbfreundlichem Material und mindestens einem umlaufenden
Teilbereich (23, 34) aus farbabweisendem Material, welcher zwischen den mindestens
zwei umlaufenden Teilbereichen (25, 33) aus farbfreundlichem Material angeordnet ist.
2. Walze nach Anspruch 1, wobei die mindestens zwei farbfreundlichen Teilebereiche (25,
33) aus einer Keramik, aus Kupfer, aus Polyamid oder aus Rilsan hergestellt sind.
3. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine umlaufende
farbabweisende Teilbereich (23, 34) aus Chrom ist.
4. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Mehrzahl von umlaufenden Teilbereichen
aus farbfreundlichem Material und einer zwischen den Teilbereichen aus farbfreundlichem
Material liegenden Mehrzahl von umlaufenden Teilbereichen aus farbabstoßendem Material.
5. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein umlaufender Teilbereich aus
farbfreundlichem Material 0,1 bis 0,5 mm dick und/oder 25 bis 35 cm breit ist.
6. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein umlaufender Teilbereich aus
farbabweisendem Material 0,01 bis 0,10 mm dick und 18 bis 26 mm breit ist.
7. Feuchtwerk mit mindestens einer Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
8. Verfahren zur Herstellung einer Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei an einem
Walzenrohkörper (20, 30) mindestens zwei ringförmige Strukturen (25, 33) aus farbfreundlichem
Material und zwischen diesen ringförmigen Strukturen (25, 33) liegend mindestens eine
ringförmige Struktur (23, 34) aus farbabweisendem Material ausgebildet werden.
9. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei ein Walzenrohkörper (20, 30) zur
Herstellung einer in etwa planaren Oberfläche gedreht wird.
10. Verfahren nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, wobei die ringförmigen Strukturen
(23, 25, 33, 34) durch Aufschweißen, Verchromen oder Plasmabeschichtung aufgebracht
werden.
11. Verfahren nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Randbereich
einer ringförmigen Struktur (23, 25, 33, 34) zur Versiegelung verschweißt wird.