Rasterwalze für ein Offsetfarbwerk sowie Verfahren zur Herstellung einer derartigen Rasterwalze

Abstract

 Bei einer Rasterwalze für ein Offsetfarbwerk, deren Oberfläche mit durch abrakelbare Stege (6) begrenzten Näpfchen (5) versehen ist, lassen sich dadurch eine hohe Standzeit sowie eine optimale Farbmitnahme errei­chen, daß die Stege (6) zumindest teilweise aus hart­keramischem Material bestehen und daß die Näpfchen (5) eine hydrophobe Auskleidung (10) aufweisen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Rasterwalze für ein einer Offsetdruckmaschine zugeordnetes Farbwerk, insbesondere Kurzfarbwerk, deren Oberfläche mit durch Stege voneinan­der getrennten Näpfchen versehen ist und die mit wenig­stens einer an ihrem Umfang anliegenden, vorzugsweise als Kammerrakel ausgebildeten Rakeleinrichtung zusammen­wirkt und geht gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken auf ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Ra­sterwalze mit durch abrakelbare Stege voneinander ge­trennten Näpfchen.

[0002] Aus der DE-B 31 17 341 ist ein Kurzfarbwerk für eine Offsetdruckmaschine bekannt, das eine mit Farbe beauf­schlagte Rasterwalze oben erwähnter Art besitzt. Diese Rasterwalze, die bei der bekannten Anordnung als Stahl­walze ausgebildet sein soll, wirkt mit einer Auftrag­walze zusammen, der neben der Farbe ein Feuchtmittel zugeführt wird. Hierbei besteht die Gefahr, daß das zur Benetzung der Druckplatte benötigte Feuchtmittel über die Auftragwalze auf die Rasterwalze gelangt und die Haftung der Farbe in den Näpfchen und damit die Füllung der Näpfchen mit Farbe negativ beeinflußt. Die Folge davon können Schwankungen der jeweils übertragenen Farbmenge und damit Farbdichte-Schwankungen im Druckbild sein. Außerdem hat sich gezeigt, daß bei als reinen Stahl­walzen ausgebildeten Rasterwalzen ein starker Verschleiß im Bereich der die Rasterung aufweisenden Oberfläche ge­geben sein kann.

[0003] Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegen­den Erfingung, eine Rasterwalze für ein Offsetdruckwerk zu schaffen sowie eine einfache Herstellungsmöglichkeit für eine derartige Rasterwalze anzugeben, die nicht nur eine vergleichsweise hohe Standzeit aufweisen soll, son­dern gleichzeitig auch eine zuverlässige, gleichbleibende Dosierung und Übertragung der Farbe gewährleistet.

[0004] Die auf die Rasterwalze gehende Aufgabe wird erfindungs­gemäß dadurch gelöst, daß die Stege zumindest teilweise aus hartkeramischem Material bestehen und daß die Näpf­ chen eine hydrophobe Auskleidung aufweisen.

[0005] Mit diesen Maßnahmen werden die eingangs erwähnten Schwierigkeiten vollständig vermieden. Infolge der hydrophoben Auskleidung der Näpfchen kann sich in den Näpfchen kein trennender Wasserfilm etablieren. Es ist daher eine gute Mitnahme von Farbe und vollständige Füllung der Näpfchen gewährleistet. Dennoch kommt an den tragenden Stellen der Rasterung, nämlich an den Umfangsflächen der Stege, das eine hohe Tragfähigkeit und Verschleißfestigkeit besitzende hartkeramische Ma­terial zum tragen, was hohe Standzeiten sowohl der Ra­sterwalze als auch der hiermit zusammenwirkenden Rakel­einrichtung gewährleistet. Die Verschleißfestigkeit von hartkeramischem Material ist zwar an sich bekannt. Dieses Material ist jedoch gleichzeitig hydrophil und daher zur Farbübertragung bei Offsetdruckmaschinen problematisch. Diese Schwierigkeit wird bei der erfindungsgemäßen Ra­sterwalze durch die hydrophobe Auskleidung der Näpfchen beseitigt. Im Bereich der Stege spielt diese Eigenschaft keine Rolle, da die Stege abgerakelt werden. Die erfin­dungsgemäßen Maßnahmen ergeben somit in vorteilhafter Weise sowohl optimale Farbübertragungseigenschaften als auch eine optimale Standzeit.

[0006] Die verfahrensmäßige Lösung besteht darin, daß auf einen Stahlkern eine aus Hartkeramik bestehende Beschichtung aufgebracht wird, die anschließend graviert und nach der Gravur je einem aus hydrophobem, farb- und reinigungs­mittelbeständigem Material bestehenden Überzug versehen wird. Diese Maßnahmen ergeben einen mehrschichtigen Wal­zenaufbau, wobei für jede Schicht eine optimale Material­wahl möglich ist. Da die Gravur erst nach der Beschichtung des Stahlkerns mit hartkeramischem Material erfolgt, ge­staltet sich die Beschichtung vergleichsweise einfach. Durch die Gravur der aus hartkeramischem Material be­stehenden Beschichtung ergeben sich automatisch aus hart­keramischem Material bestehende Stege. Der hydrophobe Überzug, der zunächst auch die Umfangsfläche der Stege überzieht, wird während des Betriebs innerhalb kürze­ster Zeit abgetragen oder kann abgeschliffenwerden, so daß automatisch eine hydrophobe Auskleidung der Näpfchen zu­rückbleibt und im Bereich der Umfangsfläche der Stege das hartkeramische Material zum tragen kommt. Die genann­ten Maßnahmen ergeben somit eine höchst einfache und ko­stengünstige Herstellung.

[0007] In vorteilhafterWeiterbildung der übergeordneten Maß­nahmen kann die aus hartkeramischem Material bestehende Beschichtung nach der Gravur und vor dem Überzug mit hydrophobem Material überschliffen und poliert, vorzugs­weise geläppt werden. Diese Maßnahme stellt sicher, daß der Rand der eingravierten Näpfchen entgratet und ge­glättet wird und daß im Bereich der Umfangsfläche der Stege eine sehr feine Oberfläche erreicht wird, was vor­teilhaft auf die Rakelstandzeiten auswirkt.

[0008] Eine weitere zweckmäßige Maßnahme kann darin bestehen, daß die Stärke der aus hartkeramischem Material beste­henden Beschichtung etwa dreimal so dick ist wie die Tiefe der Näpfchen. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Näpfchen voll in hartkeramischem Material eingelas­sen sind und die Stege dementsprechend voll aus hartke­ramischem Material bestehen, was eine hohe Stabilität gewährleistet. Gleichzeitig ist sichergestellt, daß die Stabilität der hartkeramischen Beschichtung durch die Gravur nicht angegriffen wird.

[0009] In weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann die hartkeramische Beschichtung aus Chromoxyd bestehen. Hierbei handelt es sich um ein sehr ver­schleißfestes Material, das zudem vergleichsweise ein­fach mittels eines Laserstrahls graviert werden kann.

[0010] In weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann der nach der Gravur aufgebrachte hydrophobe Über­zug aus Kupfer bestehen. Dieses Material stößt Wasser ab und besitzt gleichzeitig eine hohe Affinität zur Farbe, so daß sich in vorteilhafter Weise eine ausge­zeichnete Farbmitnahme ergibt.

[0011] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der übergeordneten Maßnahmen ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausfüh­rungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den restlichen Unteransprüchen.

[0012] In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Kurz­farbwerks für eine Offsetdruckmaschine.

Figur 2 eine Teilansicht der Rasterwalze im Schnitt und

Figuren 3 und 4 der Anordnung nach Figur 2 vorhergehende Fertigungsstufen in Figur 2 entsprechender Darstellung.

[0013] Das der Figur 1 zugrundeliegende Kurzfarbwerk besteht aus einer mit einem mit harten Offsetdruckplatten be­legbaren Plattenzylinder 1 zusammenwirkenden, gummier­ten Auftragwalze 2 gleichen Durchmessers wie der Plat­tenzylinder und einer mit der Auftragwalze 2 zusammen­wirkenden, einen kleineren Durchmesser aufweisenden Rasterwalze 3. Die Auftragwalze 2 wirkt gleichzeitig mit einem Feuchtwerk 4 zusammen. Der Umfang der Raster­walze 3 mit in Figur 1 vergößert angedeuteten Näpfchen 5 und diese begrenzenden Stegen 6 versehen.

[0014] Die Näpfchen 5 werden mit Farbe gefüllt, die Stege 6 werden abgerakelt, so daß sich eine dem Fassungsver­mögen der Näpfchen 5 entsprechende, exakte Dosierung der Farbe ergibt. Die Farbzufuhr zur Rasterwalze 3 und die Abrakelung erfolgen mittels einer in Figur 1 als Ganzes mit 7 bezeichneten Kammerrakelanordnung. Diese besteht aus zwei mit negativem Anstellwinkel an der Rasterwalze 3 anliegenden Rakeln, die zwischen sich eine mit Farbe beaufschlagte Kammer begrenzen.

[0015] Die Rasterwalze 3 besteht, wie am besten aus Figur 2 erkennbar ist, aus einem Stahlkern 8, welcher die seit­lichen Lagerstummel aufweisen kann, und einer auf den Stahlkern 8 umfangsseitig aufgebrachten Beschichtung 9 aus hartkeramischem Material, in die die Näpfchen 5 eingelassen sind. Zur Bildung der hartkeramischen Be­schichtung kann Chromoxyd oder Aluminiumoxyd Verwendung finden. Materialien dieser Art können auf den Stahlkern 8 einfach im Spritzverfahren aufgetragen werden. Die Dicke der Beschichtung 9 beträgt etwa 150µ. Die Tiefe der Näpfchen 5 liegt in der Größenordnung zwischen 20µ bis 50µ. Die Dicke der Beschichtung 9 beträgt daher mindestens etwa das dreifache der Näpfchentiefe.

[0016] Beim Eingravieren der Näpfchen 5 in die aus hart­keramischem Material, wie Chromoxyd oder Aluminium­oxyd oder dergleichen, bestehende Beschichtung 9 er­geben sich automatisch aus hartkeramischem Material bestehende Stege 6 zwischen den Näpfchen 5. Die Ste­ge 6 bestehen dementsprechend aus einem hochfesten Material, so daß eine hohe Verschleißsicherheit er­reicht wird. Um trotz der hohen Affinität des hart­keramischen Materials zu Wasser das Entstehen eines Wasserfilms im Bereich der Näpfchen zu verhindern und eine gute Füllung der Näpfchen 5 mit Farbe zu gewähr­leisten, sind die Näpfchen 5, wie Figur 2 weiter er­kennen läßt, mit einer Auskleidung 10 versehen, die aus wasserabstoßendem und Farbe annehmendem Material, beispielsweise aufgedampftem Kupfer, besteht, das gleichzeitig farb- und reinigungsmittelbeständig ist.

[0017] Die hartkeramische Beschichtung 9 kann, wie weiter oben bereits erwähnt wurde, auf den Stahlkern 8 im Spritz­verfahren aufgetragen werden. Nach einer derartigen Beschichtung ergibt sich ein Rohling, der der Figur 3 zugrundeliegenden Art. Sofern erforderlich, kann dieser Rohling zur Erzielung eines exakten Rundlaufs und eines exakten Durchmessers geschliffen werden. Anschließend werden die Näpfchen 5 in die Beschichtung 9 eingraviert, so daß sich der der Figur 4 zugrundeliegende Zustand er­gibt. Die Gravur der hartkeramischen Beschichtung 9 soll mit Hilfe eines Laserstrahls erfolgen. Hiermit läßt sich eine hohe Graviergenauigkeit erreichen. Beim Eingravieren der Näpfchen 5 in die hartkeramische Be­schichtung 9 ergeben sich, wie weiter oben bereits er­ wähnt wurde, automatisch die aus hartkeramischem Mate­rial bestehenden Stege 6. Im Anschluß an die Gravur wird der soweit bearbeitete Rohling umfangsseitig über­schliffen und poliert bzw. geläppt, um die Stege 6 zu entgraten und die Oberfläche zu glätten. Diese Bear­beitungstufe liegt der Figur 4/zugrunde.

[0018] Anschließend wird der der Figur 4 zugrundeliegende Roh­ling umfangsseitig mit einer feinen Schicht aus hydro­phobem Werkstoff überzogen. Im dargestellten Ausführungs­beispiel soll hierzu filmartiger Kupferüberzug vorgesehen sein. Die Schichtdicke dieses Überzugs ist, wie Figur 2 weiter erkennen läßt, klein gegenüber der Schichtdicke der hartkeramischen Beschichtung 9 und beträgt etwa 4µ bis 5µ. Ein derartiger Überzug kann aufgedampft oder gal­vanisch aufgebracht werden oder dergleichen. Anstelle von Kupfer könnte auch Nickel oder Silikon oder Asphalt oder ein geeigneter Kunststoff in Form von Teflon oder Rilsan Verwendung finden. Silikon bzw. Asphalt können dabei im Streich- oder Spritzverfahren aufgebracht werden.

[0019] Dieser Überzug bedeckt zunächst auch die umfangsseitige Kopffläche der Stege 6. In diesem Bereich erfolgt jedoch während des Betriebs innerhalb kürzester Zeit eine Ab­tragung, so daß ein Abschleifen nach erfolgtem Überzug entfallen kann. Es wäre aber auch ohne weiteres denkbar, im Anschluß an den Überziehvorgang die Stege 6 kopfsei­tig soweit abzuschleifen, bis hartkeramisches Material hervortritt, so daß während des Betriebs von Anfang an konstante Verhältnisse zu erwarten wären. An der gegen­über der Umfangsfläche vertieft liegenden Fläche der Näpfchen 5 bleibt der hydrophobe Überzug erhalten und bildet dabei die hydrophobe Auskleidung 10.

[0020] Diese Auskleidung 10 verkleinert das Fassungsvermögen der zunächst in die hartkeramische Beschichtung 9 durch Laserstrahl eingravierten Näpfchen 5. Die in Figur 4 angedeutete, tatsächliche Gravurtiefe T muß dementspre­chend um die Dicke der Auskleidung 10 tiefer als die Gravur einer herkömmlichen Rasterwalze sein, d. h. um die Dicke der Auskleidung 10 tiefer als die zur Erzie­lung des gewünschten Fassungvermögens der mit der Aus­kleidung 10 versehenen Näpfchen 5 benötigten, in Figur 2 angedeuteten Näpfchentiefe t.

[0021] Im dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die hart­keramische Beschichtung 9 und der die Auskleidung 10 ergebende Überzug jeweils aus einer Schicht desselben Materials. Es wäre aber auch denkbar, die Beschichtung 9 und die Auskleidung 10 mehrschichtig auszubilden, wobei unterschiedliche Materialien Verwendung finden könnten, wodurch die gegenseitige Haftung beispielsweise der Be­schichtung 9 auf dem Stahlkern 8 und des zur Bildung der Auskleidung 10 vorgesehenen Überzug auf der hart­keramischen Beschichtung 9 optimiert werden könnte.

Ansprüche

1. Rasterwalze für ein einer Offsetdruckmaschine zuge­ordnetes Farbwerk, insbesondere ein Kurzfarbwerk, deren Oberfläche mit durch Stege (6) voneinander ge­trennten Näpfchen (5) versehen ist und die mit we­nigstens einer an ihrem Umfang anliegenden Rakel, vorzugsweise in Form einer Kammerrakel (7), zusammen­wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege mindest teilweise aus hartkeramischem Material be­stehen und daß die Näpfchen (5) eine hydrophobe Aus­kleidung (10) aufweisen.

2. Rasterwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der vorzugsweise mehrschichtigen Aus­kleidung (10) 4µ bis 5µ beträgt.

3. Rasterwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (10) zu­mindest aus Kupfer und/oder Nickel und/oder Asphalt und/oder Silikon und/oder Kunststoff (Teflon, Rilsan) besteht.

4. Rasterwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Näpfchen (5) als Aus­nehmungen einer aus hartkeramischem Material bestehen­den, umfangsseitigen Beschichtung (9) ausgebildet sind, die auf einen Stahlkern (8) aufgebracht sind.

5. Rasterwalze nach Anspruch 4, dadurch gekenzeichnet, daß die Dicke der vorzugsweise mehrschichtigen, hart­keramischen Beschichtung (9) etwa 150 µ beträgt.

6. Rasterwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Näpfchen (5) höchstens etwa 1/3 der Dicke der hartkeramischen Beschichtung (9) vorzugsweise etwa 20µ bis 50 µ be­trägt.

7. Rasterwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hartkeramische Be­schichtung (9) aus Chromoxyd und/oder aus Aluminium­oxyd besteht.

8. Verfahren zur Herstellung einer Rasterwalze für ein einer Offsetdruckmaschine zugeordnetes Farbwerk, ins­besondere ein Kurzfarbwerk, deren Oberfläche mit durch abrakelbare Stege (6) voneinander getrennten Näpfchen (5) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen Stahlkern (8) eine aus Hartkeramik be­stehende Beschichtung (9) aufgebracht wird, die an­schließend vorzugsweise mittels eines Laserstrahls gra­viert und nach der Gravur zur Bildung einer Aus­kleidung (10) der Näpfchen (5) mit einem aus hydro­ phobem, farb- und reinigungsmittelbeständigem und vorzugsweise farbfreundlichem Material bestehenden Überzug versehen wird, wobei die hartkeramische Be­schichtung (9) um die Dicke des hydrophoben Überzugs tiefer graviert wird als die zur Übertragung der ge­wünschten Farbmenge benötigte Tiefe der Näfpchen (5) ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die hartkeramische Beschichtung (9) nach der Gra­vur und vor dem Überziehvorgang überschliffen und poliert, vorzugsweise geläppt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekenzeichnet, daß die hydrophobe Be­schichtung im Kopfbereich der Stege (6) zur Bildung der Auskleidung (10) der Näpfchen (5) abgetragen wird.

Zeichnung