Rasterwalze für ein Offsetfarbwerk sowie Verfahren zur Herstellung einer derartigen Rasterwalze

Abstract

 Bei einer Rasterwalze für ein einer Offsetdruckmaschine zugeordnetes Farbwerk, insbesondere Kurzfarbwerk, die mit durch keramisches Material enthaltende Stege (6) voneinander getrennten, eine farbfreundliche, vorzugs­weise aus Kupfer bestehende Oberfläche aufweisenden Näpfchen (5) versehen ist und mit wenigstens einer an ihrem Umfang anliegenden, vorzugsweise negativ ange­stellten Rakel zusammenwirkt,lassen sich dadurch eine hohe Verschleißfestigkeit sowie eine hohe Genauigkeit erreichen, daß der ungravierte Grundkörper (8) zunächst mit farbfreundlichem Material, vorzugsweise Kupfer, und danach mit Keramik beschichtet wird und daß darauf die Gravur erfolgt, die die Keramikschicht (10) durch­dringt und bis in die innere, aus farbfreundlichem Ma­terial bestehende Schicht (9) reicht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft gemäß einem ersten Erfindungs­gedanken eine Rasterwalze für ein einer Offsetdruck­maschine zugeordnetes Farbwerk, insbesondere Kurzfarb­werk, die mit durch keramisches Material enthaltende Stege voneinander getrennten, eine farbfreundliche, vorzugsweise aus Kupfer bestehende Oberfläche aufwei­senden Näpfchen versehen ist und mit wenigstens einer an ihrem Umfang anliegenden, vorzugsweise negativ an­gestellten Rakel zusammenwirkt, und geht gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken auf ein Verfahren zur Her­stellung einer derartigen Rasterwalze.

[0002] Eine Rasterwalze eingangs erwähnter Art ist aus der US-PS 4 637 310 bekannt. Bei dieser bekannten Anord­nung findet ein gravierter Grundkörper Verwendung, der mit einer zweilagigen, der Gravur folgenden Beschichtung versehen ist. Die lichte Weite und Tiefe der bei der Gravur des Grundkörpers erzeugten Näpfchen wird dabei durch die anschließende Beschichtung verändert. Hierbei besteht daher die Gefahr von unerwünschten Maßabweichun­gen, da bei der Beschichtung Dicken-Ungenauigkeiten gar nicht vermeidbar sind. Abgesehen davon ergeben sich bei der bekannten Anordnung infolge der nach der Gravur er­folgenden Beschichtung vergleichsweise breite Stege, was vielfach unerwünscht ist. Hinzu kommt, daß hierbei die Stege nur im Bereich ihres Zentrums aus keramischem Material bestehen und eine umlaufende Einfassung aus vergleichsweise weichem Material aufweisen, was sich ungünstig auf die erzielbare Verschleißfestigkeit aus­wirken kann. Bei der bekannten Anordnung besteht nämlich die innere Schicht der zweilagigen Beschichtung aus kerami-schem Material und die äußere Schicht aus Kupfer, das im Berich der Mantelfläche der Stege abgetragen wird und im Bereich der Näpfchen als Auskleidung stehenbleibt.

[0003] Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegen­den Erfindung, eine Rasterwalze eingangs erwähnter Art zu schaffen sowie eine einfache Herstellungsmöglichkeit für eine derartige Rasterwalze anzugeben, die nicht nur eine hohe Verschleißfestigkeit, sondern auch eine hohe Genauigkeit aufweist.

[0004] Diese Aufgabe wird gemäß dem ersten Erfindungsgedanken gelöst durch einen zylindrischen, ungravierten Grundkör­per, der mit einer aus farbfreundlichem Material, vorzugsweise Kupfer, bestehenden, die Näpfchen enthaltenden Beschichtung versehen ist, die im Bereich der Stege durch eine Keramikschicht überdeckt ist.

[0005] Die auf das Verfahren zielende Aufgabe wird gemäß dem zweiten Erfindungsgedanken dadurch gelöst, daß der un­gravierte Grundkörper zunächst mit Kupfer und danach mit Keramik beschichtet wird und daß darauf die Gravur erfolgt, die die Keramikschicht durchdringt und bis in die Kupferschicht reicht.

[0006] Hierbei besteht die umfangsseitige Stegoberfläche in vorteilhafter Weise insgesamt aus keramischen, d. h. höchst verschleißfestem Material. Der innere Bereich der Näpfchen befindet sich demgegenüber in Massivkupfer. Es ergeben sich somit eine extrem verschleißfeste Steg­oberfläche sowie optimal Farbe führende Näpfchen. Die Kupferschicht und die Keramikschicht können jeweils auf Maß geschliffen werden, so daß sich exakte Dicke der Ke­ramikschicht und ausgezeichnete Rundlaufgenauigkeit er­geben. Da die Gravur als letzter Arbeitsschritt vorge­nommen wird, ergibt sich gleichzeitig eine hohe Genauig­keit der durch die Gravur erzeugten Rastergeometrie. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist darin zu sehen, daß sich die innere Kupferschicht leicht ablösen läßt, so daß im Falle einer Beschädigung der Rasterwalze die gesamte Beschichtung auf einfache Weise entfernt und erneuert werden kann.

[0007] In vorteilhafter Weiterbildung der übergeordneten Maß­nahmen kann die Kupferschicht galvanisch aufgetragen werden. Hierbei ergibt sich auf einfache Weise eine Kupferschicht in der erwünschten Dicke.

[0008] Eine weitere vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, daß die Keramikschicht im Plasmaspritzverfahren aufge­ tragen wird. Hierbei ist sichergestellt, daß sich während des Auftrags der Keramikschicht die Temperatur des Untergrunds nicht sehr stark ändert, so daß die schon vorhandene Kupferschicht nicht beschädigt wird.

[0009] In weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann die Gravur mittels eines Laserstrahls vorgenommen werden. Diese Maßnahme gewährleistet eine hohe Genau­igkeit.

[0010] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der übergeordneten Maßnahmen ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausfüh­rungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den restlichen Unteransprüchen.

[0011] In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Kurz­farbwerks für eine Offsetdruckmaschine und

Figuren 2 bis 4 Teilansichten der Rasterwalze nach den einzelnen Verfahrensschritten.

[0012] Das der Figur 1 zugrundeliegende Kurzfarbwerk besteht aus einer mit einem mit harten Offsetdruckfarben beleg­baren Plattenzylinder 1 zusammenwirkenden, gummierten Auftragwalze 2 gleichen Durchmessers wie der Platten­zylinder 1 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 ist mit in Figur 1 vergrößert angedeuteten Näpfchen 5 und diese begrenzenden Stegen 6 versehen.

[0013] 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 hier mittels einer Kammerrakel 7. Diese besteht hier aus zwei mit negativem Anstellwinkel an der Rasterwalze 3 anliegenden Rakelblättern, welche zwischen sich eine mit Farbe beaufschlagte Kammer be­grenzen.

[0014] Die Rasterwalze 3 besteht, wie die Figuren 2 bis 4 erkennen lassen, aus einem Stahlkern 8, der die seit­lichen Lagerzapfen enthalten kann und umfangsseitig be­schichtet ist. Der Stahlkern 8, der eine zylindrische, ununterbrochene Mantelfläche aufweist, wird zunächst mit einer ringförmigen, ununterbrochenen Kupferschicht 9 versehen. Diese kann galvanisch aufgetragen werden. Die Dicke der Kupferschicht 9 beträgt etwa 50µ, was bei galvanischem Auftrag ohne weiteres erzielbar ist. Nach Herstellung der Kupferschicht 9 wird diese umfangs­seitig etwa durch einen Schleif- und/oder Poliervorgang auf Maß bearbeitet, wie in Figur 2 durch ein Bearbei­tungszeichen angedeutet ist.

[0015] Die umfangsseitig bearbeitete und dementsprechend eine exakte Zylindrizität aufweisende Kupferoberfläche wird anschließend, wie aus Figur 3 erkennbar ist, mit einer ununterbrochenen, ringförmigen Keramikschicht 10, etwa in Form einer CrO-Schicht, versehen. Diese Keramik­schicht 10 kann im Plasmaspritzverfahren aufgebracht werden. Hierbei wird ein elektrischer Lichtbogen er­zeugt, der durch einen Gasstrom, in den das keramische Material eingebracht wird, aus einer Düse ausgetrieben wird. Hierbei erhöht sich die Temperatur des Unter­grunds lediglich in der Größenordnung von 100°C bis 200°C, so daß die Kupferschicht 9 bei der Aufbringung der Keramikschicht 10 nicht beschädigt wird.

[0016] Nach Fertigstellung der Keramikschicht 10 wird diese, wie in Figur 3 durch ein Bearbeitungszeichen angedeutet ist, ebenfalls bearbeitet, d. h. geschliffen und/oder poliert und ggf. geläppt. Die Bearbeitungsvorgänge nach Aufbringung der Kupferschicht 9 und nach Aufbringung der Keramikschicht 10 ergeben nicht nur eine hohe Ober­flächengüte, sondern auch eine exakte, gleichmäßige Dicke der Keramikschicht 10 sowie eine hohe Rundlauf­genauigkeit. Die Dicke der Keramikschicht 10 kann etwa 10µ bis 15µ, also weniger als ein Dritter der Kupfer­schicht 9 betragen.

[0017] Der zweifach beschichtete Walzenkörper wird, wie in Fi­gur 4 angedeutet ist, zur Herstellung der Näpfchen 5 umfangsseitig graviert. Die Gravurtiefe wird dabei so gewählt, daß die Näpfchen 5 die äußere Keramikschicht 10 durchdringen und in die Kupferschicht 9 eindringen, ohne diese vollständig zu durchsetzen. In ihrem unteren Bereich befinden sich die Näpfchen 5 dementsprechend in Massivkupfer. Die Näpfchentiefe kann bei einer Ausfüh­rung mit einer Dicke der Kupferschicht 9 von 50µ und der Keramikschicht 10 von 10µ bis 15µ etwa 25µ bis 30µ, hier etwa 28µ betragen. Eine größere Näpfchentiefe als 45µ kommt praktisch nicht vor, so daß man mit einer Dicke der Kupferschicht 9 von 50µ gut auskommt.

[0018] Die Gravur des an seiner Außenseite mit keramischem Material beschichteten Walzenkörpers erfolgt in an sich bekannter Weise mittels eines Laserstrahls, der eine hohe Genauigkeit gewährleistet. Die durch die Gravur erzeugten Stege 6 bestehen, wie Figur 4 anschaulich zeigt, im Bereich ihrer gesamten Oberfläche aus kera­mischem Material und besitzen scharfe, verschleißfe­ste Kanten.

[0019] Bei der ersten Gravur kann der Laserstrahl so einge­stellt werden, daß er die Keramikschicht durchdringt und bis zur gewünschten Tiefe in die Kupferschicht eindringt. Sofern die Näpfchentiefe nachträglich vergrößert werden soll, kann dies durch Ätzung erfolgen, die, wie beim Tiefdruck, ohne Ausbau der Rasterwalze vorgenommen wer­den kann. Sofern die Näpfchen verkleinert werden soll, kann dies durch galvanische Aufkupferung erreicht wer­den. Hierdurch ist dementsprechend eine leichte Repara­tur der Rasterwalze gewährleistet. Selbstverständlich wäre es auch denkbar, bereits bei der ersten Gravur mit Hilfe des Laserstrahls lediglich die Keramikschicht zu bearbeiten und anschließend die Kupferschicht zu ätzen. Hierzu wird der Laserstrahl einfach so eingestellt, daß er lediglich die Keramikschicht durchdringt.

Ansprüche

1. Rasterwalze für ein einer Offsetdruckmaschine zu­geordnetes Farbwerk, insbesondere Kurzfarbwerk, die mit durch keramisches Material enthaltende Stege (6) voneinander getrennten, eine farbfreundliche, vorzugsweise aus Kupfer bestehende Oberfläche auf­weisenden Näpfchen (5) versehen ist und mit wenig­stens einer an ihrem Umfang anliegenden, vorzugs­weise negativ angestellten Rakel zusammenwirkt, gekennzeichnet durch einen zylindrischen, ungravier­ten Grundkörper (8), der mit einer aus farbfreundli­chem Material, vorzugsweise Kupfer, bestehenden, die Näpfchen (5) enthaltenden Beschichtung (9) versehen ist, die im Bereich der Stege (6) durch eine Keramik­schicht (10) überdeckt ist.

2. Verfahren zur Herstellung einer Rasterwalze nach An-spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ungra­vierte Grundkörper (8) zunächst mit farbfreundlichem Material, vorzugsweise Kupfer, und danach mit Keramik beschichtet wird und daß darauf die Gravur erfolgt, die die Keramikschicht (10) durchdringt und bis in die innere, aus farbfreundlichem Material bestehende Schicht (9) reicht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Aufbringen der aus farbfreundlichem Material, vorzugsweise Kupfer, bestehenden Schicht (9) diese umfangsseitig bearbeitet, vorzugsweise geschliffen wird und daß nach Aufbringen der Keramikschicht (10) diese ebenfalls umfangsseitig bearbeitet, vorzugswei­se geschliffen und/oder poliert wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferschicht (9) galvanisch aufgebracht wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus farbfreund­lichem Material, vorzugsweise Kupfer, bestehende Schicht (9) eine Dicke von etwa 50µ aufweist.

6. Verfahren anch einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise aus CrO bestehende Keramikschicht (10) im Plasma­spritzverfahren aufgetragen wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikschicht (10) eine Dicke von etwa 10µ bis 15µ aufweist.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Näpfchen (5) kleiner als 45µ ist, vorzugsweise zwi­schen 25µ und 30µ, höchstvorzugsweise 28µ, beträgt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gravur zumindest bis auf eine der Dicke der Keramikschicht (10) entspre­chende Tiefe mittels wenigstens eines Laserstrahls vorgenommen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die Lasergravur und/oder eine gal­vanische Aufkupferung eine Ätzung stattfindet.

Zeichnung