Farbzuführvorrichtung eines Walzenfarbwerkes für Rotationsdruckmaschinen

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Farbzuführvorrichtung eines Walzenfarbwerkes für Rotationsdruckmaschinen mit einer Farbkastenwalze (26) und einer Übertragwatze, (27, 33), die außer der Farbkastenwalze auch mit einer der Farbwerkswalzen zusammenarbeitet. Die Übertragwalze (28) ist über ihre gesamte Länge mit Spiel auf ihrer Schaltwelle (5) gelagert. Die Mantelfläche der Übertragwalze ist geschlossen ausgeführt Der Walzenkörper der Übertragwalze ist senkrecht zu deren Drehachse nachgiebig gestaltet. Es sind Mittel vorgesehen, durch welche die Übertragwalze über ihre gesamte Länge sowohl an die Farbkastenwalze als auch an die Farbwerkswalze satt angepreßt wird. Diese Mittel entfallen, sofern durch das Eigengewicht der Ubertragwalze ein sattes Anliegen der Mantelfläche der Übertragwalze an die beiden benachbarten Walzen gewährleistet ist. Dünnste Farbfilme können kontinuierlich übertragen werden, weil sich die Übertragwalze aufgrund ihrer Nachgiebigkeit und ihrer besonderen Lagerung der Form der beiden Mäntel beider benachbarterWalzen vollkommen anpaßt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Farbzuführvorrichtung eines Walzenfarbwerkes für Rotationsdruckmaschinen mit einer Farbkastenwalze und einer Ubertragwalze, die außer mit der Farbkastenwalze auch mit einer der Farbwerkswalzen zusammenarbeitet.

[0002] Bekannt sind beispielsweise Farbzuführvorrichtungen, bei denen entweder eine Farbhebwalze oder eine Filmwalze mit der Farbkastenwalze zusammenarbeitet. Heberfarbwerke können nur eine diskontinuierliche Farbzuführung erzeugen. Die Farbübertragung mittels einer Farbhebwalze ist weder in Umfangsrichtung noch über die Maschinenbreite gesehen exakt gleichmäßig.

[0003] Filmfarbwerke ermöglichen zwar bei Verwendung hochpräziser Walzen und Lager eine gleichmäßige Farbübertragung, erfordern jedoch dann einen extremen Aufwand bezüglich der Starrheit der Bauteile und Hochwertigkeit der Walzenlagerungen. In der Regel liegt bei diesen Filmfarbwerken die Stelle der Differenzgeschwindigkeit zwischen Farbkastenwalze und der mit dieser zusammenwirkenden Übertragwalze. Gerade aber die Farbkastenwalze ist durch die Einwirkung der Farbstelleinrichtung (Farbmesser) eine der Walzen mit relativ schlechter Rundlaufeigenschaft bzw. mit Durchbiegung schädlich behaftet, was die gleichmäßige Farbabnahme behindert. Die Übertragung geringer Farbmengen und der Rücktransport der Farbe in Bereichen mit geringem Farbbedarf ist bei den bekannten Farbwerken unzulänglich. Ein entscheidender Nachteil herkömmlicher Filmfarbwerke liegt auch in deren Temperaturempfindlichkeit. Mit steigender Temperatur führen unterschiedliche Wärmeausdehnung von Bauteilen zu fehlerhafter Farbübertragung.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Farbzuführvorrichtung zu schaffen, bei der sich Rundlauf- und Lagefehler der Farbkastenwalze, der Ubertragwalze sowie der nächsten mit Maschinengeschwindigkeit angetriebenen Farbwerkswalze sowie Temperatureinflüsse auf die Güte der Farbübertragung nicht beeinträchtigend auswirken können.

[0005] Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß, indem eine derartige Nachgiebigkeit des Walzenkörpers der Ubertragwalze senkrecht zu deren Drehachse vorgesehen wird, daß sich die Übertragwalze der Form der Mäntel der benachbarten Walzen selbsttätig anpaßt und über ihre ganze Länge sowohl an der Farbkastenwalze als auch an der Farbwerkswalze satt anliegt.

[0006] Die erfindungsgemäße Übertragwalze macht aufwendige Lagerungs- und Schaltungselemente entbehrlich. Dünnste Farbfilme können kontinuierlich übertragen werden, weil sich die Übertragwalze aufgrund ihrer Nachgiebigkeit der Form der Mäntel beider benachbarter Walzen völlkommen anpaßt. Die Farbübertragung wird unempfindlich gegen jegliche Einflüsse der Farbmessereinstellungen bzw. daraus resultierender Walzenbiegung. Auch bei geringer Farbschichtdicke erfolgt ein Rücktransport der Farbe. Temperatureinflüsse sind ausgeschaltet. Besonders vorteilhaft ist eine derartige Anordnung der Farbkastenwalze und der ersten Farbwerkswalze, daß sich die Ubertragwalze aufgrund ihres Eigengewichts selbstzentrierend sowohl an die Farbkastenwalze als auch an die Farbwerkswalze fugenlos, ohne Luftspalt anschmiegt.

[0007] Im Nachfolgenden wird die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1-4 verschiedene Ausbildungen des Walzenkörpers einer Über- . tragwalze nach der Erfindung,

Fig. 5 eine Anordnung von Andrückwalzen und die

Fig. 6-8 unterschiedliche Anordnungen der Walzen einer Farbzuführvorrichtung nach der Erfindung.

[0008] In Figur 1 ist eine Übertragwalze nach der Erfindung dargestellt, deren Walzenkörper 1 aus einer Reihe von gleichgroßen, koaxial aneinandergereihten Rollen 2 besteht, von denen jede einen starren Kern 3 mit einer elastomeren Ummantelung 4 aufweist.

[0009] Die Rollen 2 sind auf einer Schaltwelle 5 mit erheblichem Lagerspiel 6 gelagert. Sie können folglich in radialer Richtung relativ zueinander verschoben werden. In seitlicher Richtung werden die den Walzenkörper 1 bildenden Rollen 2 durch je eine Scheibe 7 und einen Seegerring 8 zusammengehalten. Die Schaltwelle 5, auf der die Rollen 2 aufgereiht sind, hat somit keine eigentliche Lagerfunktion. Sie wird lediglich dazu benutzt, um die Übertragwalze 28 (siehe Figur 6) von der Farbkastenwalze 26 und der Farbwerkswalze 27 bzw. 33 abzustellen oder wieder an diese anzustellen. Ein Anstelldruck wird von der Schaltwelle 5 nicht ausgeübt. Vielmehr können sich die einzelnen Rollen 2 des Walzenkörpers 1 selbsttätig in ihre radiale Stellung einstellen. Aufgrund dieser Nachgiebigkeit des aus einer Vielzahl von einzelnen Elementen, nämlich den Rollen 2, bestehenden Walzenkörpers 1 legt sich die Übertragwalze 28 satt an die Mäntel 29 und 30 der benachbarten Walzen an, selbst dann, wenn beispielsweise die Farbkastenwalze 26 aufgrund starker örtlicher Anstellung des Farbmessers eine beträchtliche Durchbiegung aufweist.

[0010] Wie Figur 2 zeigt, können die auf die Schaltwelle 5 aufgereihten Rollen.2 auch ganzstückig hergestellt sein. Um eine Verschmutzung der Stirnseiten der einzelnen Rollen und damit ein Festkleben der Rollen aneinander zu vermeiden, sind die den nachgiebigen Walzenkörper 1 bildenden Rollen 2 mit einem Schlauch 9 aus z. B. einem Gummimaterial überzogen. Auch hier sind die Rollen 2 mit erheblichem Lagerspiel 6 auf der Schaltwelle 5 gelagert und der gesamte aus einzelnen Elementen bestehende Walzenkörper 1 ist an seinen Enden in axialer Richtung durch die Scheiben 7 und die Seegerringe 8 geführt. Die Rollen 2 können beispielsweise die Breite einer Farbzone aufweisen. Durch die radiale Verschiebbarkeit der Rollen 2 relativ zueinander sowie durch die Elastizität des Schlauches 9 besitzt der Walzenkörper 1 in radialer Richtung eine derartige Nachgiebigkeit, daß sich diese Ubertragwalze der Form der angrenzenden Walzen fugenlos, d. h. ohne Luftspalt-anschmiegen würde. Form- und Lagefehler der zusammenarbeitenden Walzen können sich auf die Güte des übertragenen Farbfilms nicht nachteilig auswirken.

[0011] Bei der Ausführungsform nach Figur 3 besteht der Walzenkörper 1 der Übertragwalze nach der Erfindung aus einer Vielzahl von aneinandergereihten rohrförmigen starren Kernen 10, die mit einer Ummantelung 11 - beispielsweise einem Gummimaterial - überzogen und dadurch miteinander zu dem Walzenkörper 1 vereinigt sind. Zwischen den Stirnseiten der einzelnen rohrförmigen Kerne 10 ist etwas Spiel 12 gelassen, damit der gesamte Walzenkörper 1 in radialer Richtung eine hinreichende Nachgiebigkeit erhält. Auch bei dieser Ausführungsform ist eine Schaltwelle 5 vorgesehen, die an ihren beiden Enden je ein Wälzlager 13 aufweist, auf dessen Außenring sich je eine Lagerbüchse 14 des Walzenkörpers 1 abstützt, wenn die Übertragwalze gemäß Figur 3 an- oder abgestellt wird. Die Führung in axialer Richtung übernehmen wieder die Scheiben 7 in Verbindung mit Seegerringen 8.

[0012] Die einzelnen Kerne 10 besitzen an.ihrer Innenseite ein beträchtliches Lagerspiel 6 zur Schaltwelle 5. Die Nachgiebigkeit der Übertragwalze nach Figur 3 ist derart, daß, wenn man sie an ihren Enden abstützen würde, in ihrem mittleren Bereich eine Durchbiegung von einigen Millimetern einträte. Der Walzenkörper 1 besitzt somit die Fähigkeit, sich satt an die Mantelflächen zweier geringfügig verformter Mantelflächen benachbarter Walzen anzulegen.

[0013] Die Ubertragwalze nach Figur 4 unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen dadurch, daß auf starre Kernelemente verzichtet wird. Der Walzenkörper 1 besteht hier aus einem elastischen, durchgehenden, rohrförmigen Kern 15, z. B. aus Hartgummi oder Hartpolyurethan und einem diesen umgehenden Bezug 16, der den Bezügen üblicher Farbwalzen entspricht, eventuell aber eine höhere Shore-Härte Die Lagerung des doppelschichtigen elastischen Walzenkörpers 1 auf der Schaltwelle 5 entspricht derjenigen in Figur 3. Auch hier sind Wälzlager 13, Lagerbuchsen 14 sowie seitlich führende Scheiben 7 und Seegerringe 8 vorgesehen. Zwischen dem elastischen Walzenkörper 1 und den Lagerteilen sowie der Schaltwelle 5 selbst ist ein beträchtliches Lager.spiel 6 vorgesehen, damit der Ubertragwalze 28 genügend Spielraum zum Anpassen eventuell verformter bzw. unrund laufender Mäntel der benachbarten Walzen verbleibt. Auch hier ist die Elastizität des Walzenkörpers 1 derart, daß er in der Mitte aufgrund seines Eigengewichts einige Millimeter durchbiegen würde, sobald er ausschließlich an seinen Enden unterstützt würde.

[0014] Die Figur 5 zeigt an sich die gleiche Ausführung einer Ubertragwalze wie in Figur 4. Nur sind hier zusätzlich verfederte Andrückrollen 17 dargestellt, die jeweils unter dem Druck einer Schraubenfeder 18 an der Mantelfläche des Walzenkörpers 1 anliegen. Sie sind zueinander koaxial angeordnet und jeweils an Bügel 19 drehbar gelagert. Die Bügel 19 wiederum sind mit Führungsbolzen 20 versehen, die durch Gleitbohrungen 21 einer Traverse 22 hindurchragen. Zwischen dem Bügel 19 und der Innenwand 23 der Traverse 22 stützen sich die über jeden Führungsbolzen 20 geschobenen Schraubenfedern 18, ab. Die Traverse 22 ist abschwenkbar angeordnet. Sie kann außerdem derart eingestellt werden, daß der Anpreßdruck der Andrückrollen 17 variiert wird. Damit bei Abstellung der Traverse 22 die Schraubenfedern 18 die Führungsbolzen 20 aus den Gleitbohrungen 21 nicht hinausdrücken können, ist an dem oberen freien Ende jedes Bolzens 20 ein Seegerring 24 vorgesehen. Die Andrückrollen 17 können die Breite einer Farbzone aufweisen, sie können aber auch breiter ausgebildet sein. Ihr Anpreßdruck ist derart, daß sich die Ubertragwalze aufgrund der Nachgiebigkeit ihres Walzenkörpers 1 fugenlos, d.h. ohne Luftspalt an beide benachbarten Walzen, also sowohl an die Farbkastenwalze 26 als auch an die erste Farbwerkswalze 27 bzw. 33 anlegt.

[0015] In Figur 6 ist eine mögliche Walzenanordnung einer Farbzuführvorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Die im Farbkasten 25 gelagerte Farbkastenwalze 26 und die erste Farbwerkswalze, beispielsweise die Reibwalze 27, sind annähernd auf gleicher Höhe angeordnet. Die Ubertragwalze 28 wird von der Schaltwelle 5 lose auf den Mantel 29 der Farbkastenwalze 26 und auf den Mantel 30 der Reibwalze 27 aufgelegt.

[0016] Die Reibwalze 27 läuft mit Maschinengeschwindigkeit um, während die Farbkastenwalze 26 mit wesentlich geringerer Geschwindigkeit angetrieben wird. Da der Berührungsspalt 31 zwischen der Übertragwalze 28 und der Reibwalze 27 eine niedrigere Lage hat als der Berührungsspalt 32 zwischen der Übertragwalze 28 und der Farbkastenwalze 26, liegt die Übertragwalze 28 aufgrund ihres Eigengewichts und der erwähnten Höhenverhältnisse stärker an der Reibwalze 27 an, was zur Folge hat, daß sie von dieser im größeren Maße mitgenommen wird und sich somit ihre Geschwindigkeit näher derjenigen der Reibwalze 27 als derjenigen der langsamer laufenden Farbkastenwalze 26 ist. Diese höhere Umfangsgeschwindigkeit der Ubertragwalze 28 im Verhältnis zur Farbkastenwalze 26 bewirkt, daß die Farbe nicht durch gegenseitiges Abrollen gespalten, sondern kontinuierlich abgefräßt und übertragen wird. Daß auf der gesamten Länge der Ubertragwalze eine kontinuierliche Übertragung selbst bei äußerst dünnen Farbfilmen erfolgt, bewirkt vor allem - unterstützt von dem oben erwähnten Abfräßeffekt - die Nachgiebigkeit des Walzenkörpers der Ubertragwalze 28. Es genügt bei der dargestellten Walzenanordnung das Eigengewicht der Ubertragwalze 28, um an beiden Berührungsspalten 31 und 32 ein sattes, d. h. fugenloses Anliegen der Walzenmäntel aneinander zu erzielen.

[0017] In Figur 7 ist eine andere Walzenanordnung dargestellt. Hier liegt die im Farbkasten 25 gelagerte Farbkastenwalze 26 wesentlich höher als die erste Farbwerkswalze 33, die in diesem Falle keine Reibwalze ist. Die Reibwalze 27 folgt erst als nächste Walze des Farbwerkes. Damit sich die Ubertragwalze 28 aufgrund ihrer Nachgiebigkeit satt an die Mäntel der beiden benachbarten Walzen 26 und 33 anschmiegt, sind zwei Reihen von Andrückrollen 17, in der Form wie in Figur 5 dargestellt, vorgesehen. Die oberen Andrückrollen 17 sind der Farbwerkswalze 33 und die unteren Andrückrollen 17 der Farbkastenwalze 26 gegenübergestellt. Durch Verstellen der oberen Andrückrollen 17 in Richtung A wird die Ubertragwalze stärker an die Farbwerkswalze 33 und durch entsprechendes Verstellen der unteren Andrückrollen 17 in Richtung B stärker an die Farbkastenwalze 26 angestellt. In der Regel aber wird man den Anpreßdruck zwischen der Übertragwalze 28 und der ersten Farbwerkswalze 33 stärker einstellen als zwischen der Ubertragwalze 28 und der Farbkastenwalze 26, damit die Ubertragwalze 28 hinsichtlich ihrer Umfangsgeschwindigkeit sich mehr derjenigen der Reibzylinder anpaßt, die mit Maschinenumfangsgeschwindigkeit umlaufen.

[0018] Die Walzenanordnung gemäß Figur 8 entspricht derjenigen in Figur 7. Auch hier liegt die Ubertragwalze 28 an einer sehr hoch angeordneten Farbkastenwalze 26 und an einer wesentlich tiefer gelegenen Farbwerkswalze 33 an, die wiederum mit der ersten Reibwalze 27 des Farbwerkes zusammenarbeitet. Das Andrücken der Ubertragwalze 28 an die beiden benachbarten Walzen 26 und 33 besorgt hier eine einzige Reihe von Andrückrollen 17, deren Anpreßdruck in Richtung C veränderbar ist. Außerdem sind die Andrückrollen 17 um die Drehachse der Ubertragwalze 28 um den Winkel 06 verschwenkbar, so daß sich die Andrückrichtung C je nach Größe des Winkels α verändert. Hierdurch kann man die Drehzahl der Ubertragwalze 28 einstellen. Je nach Größe des Winkels α wird die Übertragwalze 28 entweder mehr von der mit Maschinenumfangsgeschwindigkeit umlaufenden Farbwerkswalze 33 oder von der wesentlich langsamer angetriebenen Farbkastenwalze 26 mitgenommen. Das Verschwenken der Andrückwalze 17 darf nur in einem solchen Ausmaß geschehen, daß sichergestellt ist, daß der nachgiebige Walzenkörper 1 der Übertragwalze 28 sowohl gegen den Mantel 29 der Farbkastenwalze 26 als auch gegen die Mantelfläche 34 der ersten Farbwerkswalze 33 über die gesamte Länge der Walzen fugenlos angepreßt wird.

[0019] Die Erfindung erschöpft sich nicht in den dargestellten Ausführungsformen. Beispielsweise ist auch eine derartige Abwandlung denkbar, daß die Übertragwalze 28 nicht nur durch Reibung, sondern auch durch einen eigenen Antrieb in Rotation versetzt wird. Dabei ist nur darauf zu achten, daß sich die Übertragwalze trotz des gesonderten Antriebs aufgrund ihrer Nachgiebigkeit satt an die Mäntel der benachbarten Walzen anlegen kann. Überdies können für die Walzenanordnungen nach den Figuren 7 und 8 auch Übertragwalzen 28 der Bauart gemäß den Figuren 1 bis 3 Verwendung finden.

[0020] Der Erfindungsgedanke läßt sich auch sehr vorteilhaft verwirklichen, wenn die Ubertragwalze 28 aus mindestens zwei durch eine elastomere Ummantelung miteinander verbundenen, rohrförmigen, starren Walzenkernen besteht, oder wenn die Ubertragwalze 28 aus einem einzigen elastischen Mantel gebildet ist. Ein starrer Kern ist bei der letztgenannten Ausführungsform entbehrlich.

TEILELISTE

[0021] 

1 Walzenkörper

2 Rollen

3 Kern

4 elastomere Ummantelung

5 Schaltwelle

6 Lagerspiel

7 Scheibe

8 Seegerring

9 Schlauch

10 Kern

11 Ummantelung

12 Spiel

13 Wälzlager

14 Lagerbüchse

15 Kern

16 Bezug

17 Andrückrollen

18 Schraubenfeder

19 Bügel

20 Führungsbolzen

21 Gleitbohrung

22 Traverse

23 Innenwand

24 Seegerring

25 Farbkasten

26 Farbkastenwalze

27 Reibwalze

28 Übertragwalze

₂₉ Mantel

30 Mantel

31 Berührungsspalt

32 Berührungsspalt

33 Farbwerkswalze

34 Mantelfläche

Ansprüche

1. Farbzuführvorrichtung eines Walzenfarbwerkes für Rotationsdruckmaschinen mit einer Farbkastenwalze und einer Übertragwalze, die außer mit der Farbkastenwalze auch mit einer der Farbwerkswalzen zusammenarbeitet,
gekennzeichnet durch

- eine derartige Nachgiebigkeit des Walzenkörpers (1) der Übertragwalze (28) senkrecht zu deren Drehachse, daß

- sich die Ubertragwalze (28) der Form der Mäntel der benachbarten Walzen selbsttätig anpaßt und über ihre ganze Länge sowohl an der Farbkastenwalze (26) als auch an der Farbwerkswalze (27, 33) satt anliegt.

2. Farbzuführvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ubertragwalze (28) aufgrund ihres Eigengewichts selbstzentrierend zwischen der Farbkasten- (26) und Farbwerkswalze (27, 33) angeordnet ist.

3. Farbzuführvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ubertragwalze (28) durch zwei Reihen von verfederten Andrückwalzen (17) über ihre ganze Länge gegen die Farbkasten- (26) und Farbwerkswalze (27, 33) angedrückt wird, wobei der Anpreßdruck der Andrückwalzen (17) veränderbar ist.

4. Farbzuführvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ubertragwalze (28) durch eine Reihe von verfederten Andrückrollen (17) gegen die Farbkasten- (26) und Farbwerkswalze (27,33) angedrückt wird, wobei die Druckrichtung und der Anpreßdruck der Andrückrollen (17) veränderbar ist.

5. Farbzuführvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Übertragwalze (28) aus einer Reihe von gleich großen, koaxial aneinandergereihten Rollen (2) besteht, von denen jede einen starren Kern (3) mit elastomerer Ummantelung (4) aufweist.

6. Farbzuführvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ubertragwalze (28) aus einer Reihe von gleich großen, koaxial aneinandergereihten Rollen (2) besteht, die mit einem elastischen Schlauch (9) überzogen sind.

7. Farbzuführvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ubertragwalze (28) aus einer Vielzahl von rohrförmigen Kernen (10) besteht, die durch eine Ummantelung (11) eines elastischen Materials miteinander verbunden sind.

8. Farbzuführvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Übertragwalze (28) aus mindestens zwei durch eine elastomere Ummantelung miteinander verbundenen, rohrförmigen, starren Walzenkernen besteht..

9. Farbzuführvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ubertragwalze (28) aus einem elastischen Kern (15) mit elastischem Bezug (16) gebildet ist.

10. Farbzuführvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ubertragwalze (28) aus einem einzigen elastischen Mantel gebildet ist.

11. Farbzuführvorrichtung nach Anspruch 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ubertragwalze (28) oder deren einzelnen Teile mit Spiel auf einer Schaltwelle (5) gelagert sind.

Zeichnung