[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einfärbung einer Rasterwalze nach dem
Oberbegriff von Anspruch 1.
[0002] Bekannt ist von einem Kurzfarbwerk eine Kammerrakel (EP 0 315 091 B1), deren Farbkammer
durch eine Rakelwalze, ein Kammerkörper mit kreisförmigem Innenraum, zwei Rakelmesser
als Arbeitsrakel mit negativem Anstellwinkel bzw. Schließrakel mit positivem Anstellwinkel
und zwei Seitenwände begrenzt ist und einen zylinderförmigen, rotierbar und in seinem
Abstand zur Rasterwalze veränderbar angeordneten Profilkörper enthält.
[0003] Bei dieser Kammerrakel tritt in der Farbkammer in dem für die Einfärbung der Rasterwalze
wichtigen Bereich zwischen dem Spalt des Profilkörpers und dem Arbeitsrakel eine Farbverarmung
ein, und die Verengung des Strömungsquerschnittes im Spalt begünstigt Farbwirbel sowie
eine Temperaturerhöhung der Farbe und behindert die Entstehung einer laminaren Farbströmung
in der Farbkammer.
[0004] Außerdem erfordert die Anordnung eines hinsichtlich einer Durchbiegung infolge des
großen Farbdruckes im Spalt hinreichend dimensionierten Profilkörpers eine relativ
große Farbkammer und dessen Farbdichte, eine radiale Verstellung ermöglichende Lagerung
in den Seitenwänden einen entsprechend hohen technischen Aufwand.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Einfärbung einer Rasterwalze
gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, die unter Vermeidung der Nachteile des
Standes der Technik mit einfachen technischen Mitteln eine druckgerechte Einfärbung
der Rasterwalze ermöglicht.
[0006] Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
[0007] Die Erfindung ermöglicht durch das Fehlen von Querschnittverengungen in der Farbkammer
sowie Vermeidung von Vorsprüngen und Aussparungen an deren Umfang in Verbindung mit
der speziellen Farbzuführung im die geringste Strömungsgeschwindigkeit aufweisenden
Zentrumsbereich der Farbkammer oder tangential bzw. stirnseitig zur Farbwalze in deren
Drehrichtung und ggf. axialen Farbabführung die Ausbildung einer bis unmittelbar an
das Arbeitsrakel reichenden laminaren Strömung in Form einer aus Farbe bestehenden
Walze mit der maximalen Farbdichte im für die Einfärbung der Rasterwalze besonders
bedeutungsvollen Bereich vor der Arbeitsrakel.
[0008] Eine hinreichende Füllung der Farbkammer bei laufendem Ersatz des Farbverbrauches
für den Druckprozeß wird bereits durch einen geringen Farbüberdruck in der Farbkammer
begünstigt, da andererseits mit steigender Druckgeschwindigkeit sich insbesondere
die Strömungsgeschwindigkeit und die Farbkonzentration am Umfang der schneller rotierenden
Farbwalze die Einfärbung der Rasterwalze insensivierend erhöht.
[0009] Die Unteransprüche enthalten weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
[0010] Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den
zugehörigen Zeichnungen zeigen:
- Fig 1:
- eine erfindungsgemäß gestaltete Kammerrakel im schematischen Querschnitt mit einer
axialen Farbzu- und - abführung
- Fig. 2:
- eine Variante zu Fig. 1 mit einer Änderung im Bereich der Schließrakel
- Fig. 3:
- eine Variante zu Fig. 2 ohne Schließrakel
- Fig. 4:
- den Schnitt A-A von Fig. 1
- Fig. 5:
- ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung nach Fig. 1
- Fig. 6:
- den Schnitt B-B von Fig. 5
- Fig. 7:
- die Ansicht X von Fig. 5
- Fig. 8:
- den Schnitt C-C von Fig. 7
- Fig. 9:
- eine Variante zu Fig. 1 mit einer tangentialen Farbzuführung
- Fig. 10:
- eine Variante zu Fig. 1 mit einer stirnseitigen Farbzuführung
- Fig. 11:
- den Schnitt D-D von Fig. 10
Die schematische Darstellung der Erfindung in Fig. 1 zeigt von einer Kammerrakel eine
Farbkammer 1, die durch eine als Farbwalze oder Formzylinder fungierende Rasterwalze
2, zwei Rakelmesser in Form einer Arbeitsrakel 3 mit einem bezüglich der mit einem
Pfeil angegebenen Drehrichtung der Rasterwalze 1 negativen Anstellwinkel α und einer
Schließrakel mit positivem Anstellwinkel β, ein Kammerkörper 5 mit kreisförmigem Innenraum
sowie zwei Seitenwände 6; 7 (Fig. 4) begrenzt ist.
[0011] Im Zentrumsbereich der Farbkammer 1 ist in der Seitenwand 6 ein Farbzulauf 8 angeordnet,
wobei die Farbzufuhr so geregelt ist, daß sich in der Farbkammer 1 ein geringer Überdruck
einstellt.
[0012] Die Farbe in der Farbkammer 1 wird infolge Adhäsion von der Rasterwalze 2 als laminare
Strömung in Drehung versetzt, so daß sich eine rotierende aus Farbe bestehende Walze
- sprich Farbwalze 9 - ausbildet, die eine intensive Einfärbung der Rasterwalze 2
vor dem Arbeitsrakel 3 bewirkt, wobei sich dieser Effekt mit steigender Drehzahl der
Rasterwalze 2 selbsttätig erhöht.
[0013] Hinsichtlich der Einstellbarkeit der Kammerrakel ist es gegenüber der in Fig. 1 dargestellten
Grundvariante mit einer gemeinsamen Verstellung beider Rakelmesser über den ungeteilten
Kammerkörper 5 günstiger, eine getrennte Verstellbarkeit der Rakelmesser zu gewährleisten,
wozu in einer ersten, gestrichelt dargestellten Variante der Kammerkörper 5 in einem
gegenüber seinem kreisförmigen Innenraum tangierend verschiebbar angeordneten Arbeitsrakelhalter
10 und einen die Schließrakel 4 tragenden Grundkörper 11 zweigeteilt und in einer
weiteren, strichpunktiert dargestellten Variante durch einen getrennten, analog zum
Arbeitsrakelhalter 10 ausgeführten Schließrakelhalter 12 dreigeteilt ist.
[0014] In Fig. 2 ist die Lösung gemäß Fig. 1 dahingehend variiert, daß der Anfang der Einfärbezone
durch einen zwischen einem verlängerten Innenraum des Kammerkörpers 5 und der Rasterwalze
2 gebildeten Spalt S
1 bestimmt ist, dem entgegen der Drehrichtung der Rasterwalze 2 eine in einem Schlitz
des Grundkörpers 11
I bzw. des getrennten Schließrakelhalters 12
I angeordnete Schließrakel 13 mit einem negativen Anstellwinkel γ vorgeordnet ist,
wobei für letztere gemäß strichpunktierter Darstellung unter entsprechender Korrektur
des Anstellwinkels γ
I auch eine Befestigungsmöglichkeit an der Außenseite besteht.
[0015] Fig. 3 zeigt bei einer unterhalb der Rasterwalze 2 angeordneten Kammerrakel gegenüber
Fig. 2 einen minimal gestalteten Spalt S
2, der außen durch eine zur Längsseite des Kammerkörpers 5
II bzw. eines eine gesonderte Verstellung des Spaltes S
2 ermöglichenden abgetrennten Seitenteiles 14 geneigte Farbablauffläche 15 begrenzt
ist, die mit einer Farbsammelrinne 16 mit Farbrücklauf 17 ausgestattet ist.
[0016] In Fig. 3 ist in Abhängigkeit von der Viscosität der Farbe am Spalt S
2 nur ein geringer Farbaustritt zu verzeichnen, so daß in Verbindung mit der beschriebenen
Gestaltung auf eine Schließrakel völlig verzichtet werden kann.
[0017] Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine komplette Kammerrakel unter Verwendung
der Lösungsvariante von Fig. 1. Dabei ist der Grundkörper 11 des Kammerkörpers 5 mit
Hilfe einer in Fig. 6 dargestellten Arretiereinrichtung an einem Rakelbalken 18 derart
lösbar befestigt, daß in zwei sich nach innen erweiternde Aussparungen 19; 20 im Grundkörper
11 ein fest mit dem Rakelbalken verbundenes Formstück 21 und ein auf einem im Rakelbalken
18 befestigten Stehbolzen 22 schwenkbar gelagerter Hebel 23 jeweils formschlüssig
eingreift, wobei letzterer durch einen am Rakelbalken 18 angelenkten druckmittelbetriebenen
Arbeitszylinder 24 betätigt wird.
[0018] Zur getrennten Einstellbarkeit der beiden Rakelmesser greift am Arbeitsrakelhalter
10 bzw. Schließrakelhalter 12 jeweils eine in deren Verschieberichtung wirkende, im
Rakelbalken 18 geführte, mit einem Griff 25; 26 mit Positionsanzeige für den Stellweg
ausgestattete Stellspindel 27; 28 an.
[0019] Um beispielsweise im Betriebszustand Schwingungen der für die Einfärbung der Rasterwalze
2 bedeutungsvollen Arbeitsrakel 3 auszuschließen, ist am Rakelbalken 18 mindestens
ein den Arbeitsrakelhalter 10 fixierender Klemmhebel 29 den Wechsel der Arbeitsrakel
3 ermöglichend schwenkbar angeordnet, der günstigerweise von einem am Rakelbalken
18 befestigten, sowohl eine Hub- als auch eine Schwenkbewegung ausführenden, druckmittelbetriebenen
Arbeitszylinder 30 betätigt wird (Fig. 7;8).
[0020] Der Rakelbalken 18 (Fig. 5) ist beiderseitig in je einem mit dem Gestell über ein
gemeinsames Rohr 31 verbundenen Halter 32 schwenkbar gelagert und besitzt einen seine
Schwenkbewegung gegen die Rasterwalze begrenzenden, einstellbaren Anschlag 33 für
eine im Rohr 31 geführte, mit Mitteln zur Anzeige des Stellweges ausgestattete Stellspindel
34 sowie ein Schwenklager 35 für einen am Rakelbalken 18 angelenkten, druckmittelbetriebenen
Arbeitszylinder 36.
[0021] Durch die beschriebenen Mittel kann der Rakelbalken 18 Beschädigungen von der Rasterwalze
2 und den Rakelmessern vermeidend mehrstufig, mit einem geringen Druck an die Rasterwalze
angestellt werden.
[0022] Letztlich zeigt Fig. 4 die die Farbkammer 1 abdichtenden, den Kammerkörper 5 sowie
nicht dargestellt, die Rakelmesser abdeckenden bzw. an der Rasterwalze stirnseitig
anliegenden Seitenwände 6; 7, wobei die Seitenwand 7 dem Farbzulauf 8 axial gegenüberliegend
mit einem Farbablauf 37 ausgestattet ist, so daß der auf einen geringfügigen Farbüberschuß
gegenüber dem Farbverbrauch für den Druckprozeß zurückzuführende Farbstrom günstig
im mit minimaler Umfangsgeschwindigkeit rotierenden Zentrum der Farbwalze erfolgt.
[0023] Auch sollten die die Farbkammer 1 begrenzenden Flächen der Rakelmesser, des Kammerkörpers
5 und der Seitenwände 6; 7 strömungsgünstig glatt ausgeführt sein.
[0024] Fig. 1 ist für beide Drehrichtungen der Rasterwalze 2 einsetzbar, wobei jeweils die
beiden Rakelmesser ihre Funktion als Arbeits- und als Schließrakel (3; 4) tauschen.
[0025] Die Erfindung ist nicht ausschließlich an eine Arbeitsrakel mit negativem Anstellwinkel
gebunden, soweit auch mit einem positiven Anstellwinkel durch eine entsprechende Gestaltung
der Farbkammer, beispielsweise in Anlehnung an den Bereich der Schließrakel von Fig.
2, das Entstehen der erfindungsgemäßen Farbwalze sichergestellt ist.
[0026] In Fig. 9 ist der Farbzulauf gegenüber Fig. 1 dahingehend geändert, daß der Kammerkörper
5
III mit mindestens einer tangential in dessen Innenraum einmündenden Bohrung 38 ausgestattet
ist, die an der Außenseite des Kammerkörpers 5
III Gewinde für den Anschluß einer Farbleitung besitzt.
[0027] Auch kann in nicht dargestellter Weise die Bohrung 38 durch einen Längsschlitz, der
ggf. zwecks besserer Farbzuführung mit einer querschnittserweiterten Längsbohrung
des Kammerkörpers in Verbindung steht, ersetzt werden. Die Längsbohrung ist stirnseitig
des Kammerkörpers 5
III direkt oder zu diesem längsseitig über eine oder mehrere Verbindungsbohrungen an
die Farbleitung angeschlossen.
[0028] Fig. 10 und 11 zeigen eine taschenförmige Aussparung 39 in einer Seitenwand 6
III, der über eine Querbohrung 40 von außen die Farbe stirnseitig zur Farbwalze 9 zugeführt
wird und deren Übergang in die Farbkammer 1
IV strömungsgünstig gestaltet ist.
1. Vorrichtung zur Einfärbung einer Rasterwalze einer Rotationsdruckmaschine mit einer
längs der Rasterwalze angeordneten Farbkammer, die eine zur Rasterwalze zeigende Öffnung
aufweist, stirnseitig von Seitenwänden abgeschlossen ist und mindestens einen Farbzulauf
sowie einen Kammerkörper mit kreisförmigem Innenraum besitzt, gekennzeichnet dadurch,
daß der Farbzulauf (8 bis 8II) in die Farbkammer (1 bis 1IV) das Entstehen einer durch die Rasterwalze (2) im Betriebszustand rotierend bewegten
Farbwalze (9) ermöglichend gestaltet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Farbzulauf (8) die Farbe
weitestgehend axial, vorzugsweise zentrisch zur Farbwalze (9) in die Farbkammer (1
bis 1II) einleitend gestaltet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Farbzulauf (8I) die Farbe weitestgehend tangential zur Farbwalze (9), in deren Drehrichtung in die
Farbkammer (1III) einleitend gestaltet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Farbzulauf (8II) die Farbe stirnseitig zur Farbwalze (9) in die Farbkammer (1IV) einleitend gestaltet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß ein Farbablauf (37)
die Farbe stirnseitig, vorzugsweise zentrisch zur Farbwalze (9), bei einer stirnseitigen
Farbzuführung auf der gegenüberliegenden Seite aus der Farbkammer (1 bis 1IV) ableitend gestaltet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Farbkammer (1 bis
1IV) in Drehrichtung der Rasterwalze (2) längsseitig zu letzterer durch eine Arbeitsrakel
(3) mit einem negativen Anstellwinkel (α) begrenzt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Farbkammer (1;
1III; 1IV) entgegen der Drehrichtung der Rasterwalze (2) längsseitig zu letzterer durch eine
Schließrakel (4) mit einem positiven Anstellwinkel (β) begrenzt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Farbkammer (1I) entgegen der Drehrichtung der Rasterwalze (2) längsseitig durch den Innenraum des
Kammerkörpers (5I) unter Bildung eines Spaltes (S1; S2) zur Rasterwalze (2) beabstandet begrenzt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß dem Spalt (S1) entgegen der Drehrichtung der Rasterwalze (2) zusätzlich eine mit dem Kammerkörper
(5I) verbundene Schließrakel (13; 13I) mit vorzugsweise negativem Anstellwinkel (γ;γI) vorgeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, daß die Schließrakel (13) in
einem Schlitz des Kammerkörpers (5I) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, daß die Schließrakel (13I) an der Längsseite des Kammerkörpers (5I) befestigt ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß bei einer unterhalb der Rasterwalze
(2) angeordneten Kammerrakel der Kammerkörper (5II) längsseitig zum Spalt (S2) eine nach außen geneigte Farbablauffläche (15) besitzt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Farbablauffläche (15)
mit mindestens einer Farbsammelrinne (16) ausgestattet ist, die wahlweise mit einem
Farbrücklauf (17) ausgestattet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Farb zufuhr in die Farbkammer
(1 bis 1IV) in Abhängigkeit von einem Farbüberdruck in der Farbkammer (1 bis 1IV) geregelt ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Farbkammer (1 bis 1IV) eine glatte Wandung besitzt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Farbkammer (1 bis 1IV) eine farbabstoßende Wandung besitzt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Arbeitsrakel (3) verstellbar
am Kammerkörper (5 bis 5IV) befestigt ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet dadurch, daß ein getrennter Arbeitsrakelhalter
(10) tangierend zum kreisförmigen Innenraum des Kammerkörpers (5 bis 5IV) verschiebbar angeordnet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Schließrakel (4) verstellbar
am Kammerkörper (5 bis 5II) befestigt ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet dadurch, daß ein getrennter Schließrakelhalter
(12; 12I) tangierend zum kreisförmigen Innenraum des Kammerkörpers (5 bis 5IV) verschiebbar angeordnet ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Kammerkörper (5 bis 5IV) an die Rasterwalze (2) an- und gegenüber dieser einstellbar ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 17 bis 20, gekennzeichnet dadurch, daß der Kammerkörper
(5 bis 5IV) an die Rasterwalze (2) anstellbar ist und der Arbeitsrakelhalter (10) bzw. der Schließrakelhalter
(12; 12I) gegenüber dieser einstellbar und wahlweise in der Arbeitsstellung zusätzlich fixierbar
sind.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, gekennzeichnet dadurch, daß der Kammerkörper (5) an
einem Rakelbalken (18) befestigt ist, der über einen Anschlag (33) verstellbar mehrstufig,
mit einem geringen Druck an die Rasterwalze (2) anstellbar ist, und am Arbeits- bzw.
Schließrakelhalter (10; 12) jeweils eine in deren Verschieberichtung wirkende, im
Rakelbalken (18) geführte Stellspindel (27; 28) angreift.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet dadurch, daß am Rakelbalken (18) mindestens
ein den Arbeitsrakelhalter (10) fixierender, günstigerweise mittels eines druckmittelbetriebenen
Arbeitszylinders (30) betätigter Klemmhebel (29) den Wechsel der Arbeitsrakel (3)
ermöglichend schwenkbar angeordnet ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet dadurch, daß am Rakelbalken (18) jeweils
Aussparungen (19; 20) des Kammerkörpers (5) formschlüssig hintergreifende Arretierkörper
angeordnet sind, von denen mindestens ein Arretierkörper den Formschluß lösbar gelagert
ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, gekennzeichnet dadurch, daß der lösbare Arretierkörper
als Hebel (23) schwenkbar im Rakelbalken (18) gelagert ist, an dem ein schwenkbar
mit dem Rakelbalken (18) verbundener, druckmittelbetriebener Arbeitszylinder (24)
angelenkt ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet dadurch, daß der Rakelbalken (18) schwenkbar
im mit dem Geste fest verbundenen Haltern (32) gelagert ist, die jeweils mit einer
mit dem an dem Rakelbalken (18) befestigten Anschlag (33) zusammenwirkenden Stellspindel
(34) sowie einem Schwenklager (35) eines am Rakelbalken (18) angelenkten, druckmittelbetriebenen
Arbeitszylinders (36) ausgestattet sind.
28. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die mit dem Farbzu-
bzw. Farbablauf (8; 37) ausgestatteten Seitenwände (6 bis 6IV) die Farbkammer (1 bis 1IV) seitlich abdeckend und gegenüber der Rasterwalze (2) radial farbabdichtend angeordnet
sind.
29. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Farbzulauf (8)
bzw. Farbablauf (37) jeweils als Axialbohrung einer Seitenwand (6 bis 6II) ausgeführt sind.
30. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Farbzulauf (8I) als mindestens eine im Kammerkörper (5III) angeordnete, tangential in dessen Innenraum einmündende Bohrung (38) ausgeführt
ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Farbzulauf als ein im
Kammerkörper angeordneter, tangential in dessen Innenraum einmündender Längsschlitz
ausgeführt ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Farbzulauf (8II) in einer Seitenwand (6IV) als eine zur Farbkammer (1IV) offene, taschenförmige, mit einer Querbohrung (40) in Verbindung stehende Aussparung
(39) ausgeführt ist.