Die vorliegende Erfindung betrifft ein Farbwerk in einer Rotations-Offsetdruckmaschine mit einer Farbauftragswalze gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, mittels derer das Perlen der in Druckfarben enthaltenen Feststoffe reduziert wird.
Offset-Druckmaschinen nach dem Stand der Technik umfassen einen Plattenzylinder, auf dessen Oberfläche das zu druckende Bild enthalten ist. Dieser steht in Rollkontakt mit einem Übertragungs- bzw. Gummituchzylinder, mittels dessen das auf dem Plattenzylinder enthaltene Bild auf die Bahn oder den Bogen übertragen wird. Dem Plattenzylinder wird Farbe zugeführt, die daraufhin auf den Gummituchzylinder und dann auf die Bahn/den Bogen übertragen wird.
In einer Offset-Druckmaschine kann die Farbzufuhr zum Plattenzylinder auf verschiedene Weise erfolgen, am häufigsten unter Verwendung eines Farbkastens, d. h. einer Vorrichtung, bei der eine Farbkastenwalze an einem Druckfarbe enthaltenden Behälter, dem Farbkasten, angeordnet ist. An der Schnittstelle zwischen dem Farbkastenboden und der Farbkastenwalze befinden sich eine Reihe von Farbzonenschrauben, welche auf die Farbkastenwalze zu und von dieser weg bewegt werden können. Der Abstand einer jeweiligen Farbzonenschraube von der Farbkastenwalzenoberfläche bestimmt die Dicke der auf die Außenoberfläche der Farbkastenwalze übertragenen Farbe. In nächster Nähe zu der Farbkastenwalze ist jenseits der Farbzonenschrauben in Drehrichtung eine Dosierwalze nachgeordnet.
Die Dosierwalze führt einem aus einer oder mehreren Walzen, z. B. Reiberwalzen, Heberwalzen, Zwischenwalzen und Farbauftragswalzen bestehenden Farbwalzenzug Farbe zu. Über die Farbauftragswalze wird die Farbe auf den Plattenzylinder übertragen. Gemäß dem Stand der Technik weisen Farbauftragswalzen eine elastische, verhältnismäßig weiche Außenoberfläche aus einem Elastomer auf, deren Härte im Bereich zwischen 22 und 28 Shore A (Durometer) liegt. Die Außenoberfläche ist ferner zylindrisch und weist einen einheitlichen Außendurchmesser auf.
Aus der EP 406 737 A2 ist ein Offset-Druckwerk bekannt, das einen Gummituchzylinder, einen Plattenzylinder und einen Farbauftragszylinder aufweist, der eine nachgiebige Arbeitsoberfläche besitzt. Auf dem Farbauftragszylinder ist eine Schicht aus einem elastischen, farbannehmenden Material aufgebracht. Die Härte dieser Schicht beträgt 60 bis 70 Shore.
Aus der US 3,828,674 ist eine Farbauftragswalze bekannt, die so ausgestaltet ist, dass das Risiko der Entzündung oder der Verlust der Druckfarbe vermindert wird. Dabei wird entlang eines mittleren Bereiches des Zylinders eine Gummibeschichtung aufgetragen, wobei an den Endbereichen des Zylinders keine Gummibeschichtung vorgesehen ist.
Aus der US 5,113,760 ist weiterhin bekannt, eine Mehrzahl von Farbauftragswalzen vorzusehen. Zur Verbesserung der Farbauftragswalze wird vorgeschlagen, eine synthetische Schicht aufzutragen, die durch die Zugabe von geeigneten Materialien, wie beispielsweise Kupferpulver, so verändert wird, dass eine Härte von mehr als 80 Shore A entsteht.
Aus der EP 279 295 A2 ist weiterhin ein Kurzfarbwerk bekannt, das eine einzige Farbauftragswalze aufweist, deren Shore Härte zwischen 60 und 80 liegt.
Ein in Offset-Druckmaschinen nach dem Stand der Technik auftretender Nachteil besteht darin, daß die in der Druckfarbe enthaltenen Feststoffe perlen. Dies führt zu einem ungleichmäßigen Farbauftrag auf die Papieroberfläche, wodurch ein fleckiges Bild mit entlang der Bildoberfläche unterschiedlicher optischer Dichte entsteht. Um diesen Effekt zu kompensieren, war es gemäß dem Stand der Technik oft nötig, die auf das Papier übertragene Farbmenge zu erhöhen.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mittels derer das Auftreten des Perleffekts verringert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, durch die das Perlen der in Druckfarben enthaltenen Feststoffe verringert wird. Auf diese Weise wird durch die vorliegende Erfindung die Druckqualität einer Druckmaschine deutlich verbessert, indem eine gleichmäßige Verteilung der Farbfeststoffe auf dem gesamten Druckbild erreicht wird. Ferner wird durch die vorliegende Erfindung bei geringerem Farbverbrauch eine gleichmäßige optische Dichte des Druckbilds erzielt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden als Farbauftragswalzen eine oder mehrere Walzen eingesetzt, deren Außenoberfläche aus einem Elastomer besteht, welches eine Härte zwischen 60 und 90 Shore A (Durometer) oder auch zwischen 50 und 100 Shore A (Durometer) besitzt. Der Einsatz einer derartigen Farbauftragswalze gewährleistet einen gleichmäßigeren Farbauftrag auf den Plattenzylinder und somit auf den Gummituchzylinder und die zu bedruckende Bahn. Ist mehr als eine Farbauftragswalze vorgesehen, so ist mindestens die Farbauftragswalze, die der Plattenzylinder in Drehrichtung als letztes kontaktiert, als Farbauftragswalze mit einer harten Außenoberfläche aus einem Elastomer ausgebildet. Deutlich verbesserte Druckergebnisse können jedoch erreicht werden, wenn alle Farbwalzen derartig ausgebildet sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Farbauftragswalzen axial entlang ihrer Länge eine konvexe Form aufweisen, so daß der Durchmesser der harten Oberfläche aus einem Elastomer in der axialen Mitte größer als an den axialen Enden ist, wodurch ein optimaler Kontakt zwischen den Farbauftragswalzen und dem Plattenzylinder gewährleistet wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Druckmaschine, mit der bei niedrigem Farbverbrauch eine hohe Druckqualität und eine gleichmäßige optische Dichte erreicht werden kann, da durch die erfindungsgemäßen Farbauftragswalzen die Druckfarbe gleichmäßig auf den Plattenzylinder aufgetragen wird und somit zur Erreichung einer bestimmten Druckqualität weniger Farbe aufgetragen werden muß. Demgemäß bedeutet die vorliegende Erfindung eine Verbesserung gegenüber Druckmaschinen nach dem Stand der Technik, in denen zur Erreichung einer bestimmten Druckqualität wesentlich mehr Farbe eingesetzt werden muß.
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Zusammenhang mit den beigefügten, nachfolgend aufgeführten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Druckmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine Materialbahn W, z. B. aus Papier, bewegt sich in einer Weise in Pfeilrichtung zwischen einem sich in Pfeilrichtung drehenden oberen Gummituchzylinder BU und einem sich in Pfeilrichtung drehenden unteren Gummituchzylinder BL hindurch, daß sie die beiden Zylinder kontaktiert. Auf die Gummituchzylinder BU und BL kann jeweils ein Gummituch 12 aufgebracht sein. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind der Plattenzylinder und das Farbwerk, mittels derer das farbige Bild auf den oberen Gummituchzylinder BU übertragen wird, nicht gezeigt. Diese Bauteile sind den dem unteren Gummituchzylinder BL zugeordneten Bauteilen gleich oder ähnlich ausgebildet.
Den Farbauftragswalzen F1, F2, F3 kann durch jedes beliebige bekannte Farbwerk Farbe zugeführt werden; in Fig. 1 is ein Farbwalzenzug 1 dargestellt, durch den die Farbe auf den Plattenzylinder P übertragen wird, der daraufhin ein farbiges Bild auf den unteren Gummituchzylinder BL überträgt. Eine sich drehende Farbkastenwalze I grenzt an einen Farbkasten 10 an und nimmt aus diesem in bekannter Weise eine Farbschicht auf, die sie dann auf eine Dosierwalze M überträgt. Durch die Dosierwalze M wird die Farbschicht auf eine Reihe von Übertragswalzen D und daraufhin auf die Reiberwalzen V, eine (schwingende) Zwischenwalze S und eine große Übertragswalze L übertragen. Von den Reiberwalzen V wird die Farbe auf eine oder mehrere Farbauftragswalzen F1, F2, F3 übertragen. Die Farbauftragswalzen F1, F2, F3 übertragen eine Farbschicht auf den Plattenzylinder P, wobei jedoch nicht unbedingt drei Farbauftragswalzen vorgesehen sein müssen, sondern die Anzahl der Farbauftragswalzen beliebig gewählt werden kann.
Die Druckmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein in Drehrichtung des Plattenzylinders dem Gummituchzylinder BL nachgeordnetes Feuchtwerk 2 umfassen, das zum Befeuchten des Plattenzylinders P eingesetzt werden kann.
Auf der Außenoberfläche des Plattenzylinders P ist in bekannter Weise eine Druckplatte 11 angeordnet, welche auf den unteren Gummituchzylinder BL ein farbiges Bild überträgt, mit welchem dieser daraufhin die Bahn W bedruckt. Über die Farbauftragswalzen F1, F2, F3 wird die Dicke und die Art der auf den Plattenzylinder P zu übertragenden Farbschicht und demgemäß die Qualität des farbigen Druckbildes auf der Bahn W gesteuert.
Fig. 2 und 3 zeigen zwei Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Farbauftragswalze F1, F2 oder F3, die einen inneren Kern 30 aus einem verhältnismäßig festen, steifen Material wie z. B. Stahl umfaßt. Der innere Kern 30 ist zur Reduzierung des Gewichts vorzugsweise hohl und kann zum drehbaren Befestigen der Farbauftragswalze F1, F2 oder F3 an beiden Enden Zapfen 22 aufweisen. Der hohle Kern 30 kann einen geeigneten Kühlungsmechanismus umfassen, z. B. einen Kühlflüssigkeitskanal, um ein Überhitzen der Farbauftragswalze F1, F2 oder F3 während des Fortdruckbetriebs zu vermeiden.
Auf mindestens einen Teil der axialen Länge des inneren Kerns 30 ist eine äußere Schicht 21 aus einem Elastomer, z. B. Buna® Gummimischung oder einem anderen geeigneten kompressiblen Material, aufgebracht. Das Elastomer, aus dem die äußere Schicht 21 besteht, ist relativ hart ausgebildet, d. h. mit einer Härte von 50-100 Shore A, vorzugsweise zwischen ca. 60 und 90 Shore A (Durometer), insbesondere ungefähr 80 Shore A (Durometer). Die erhöhte Härte der äußeren Schicht 21 bringt verbesserte Druckergebnisse, da sie eine feinere und gleichmäßigere Farbspaltung zwischen dem Plattenzylinder P und den Farbauftragswalzen F1, F2 oder F3 bewirkt. Die verbesserte Farbspaltung führt zu einer verbesserten Ablagerung der Farbfeststoffe auf der Materialbahn W nach der Übertragung der Farbe von dem Plattenzylinder P auf den Gummituchzylinder BL, wodurch bei geringerem Farbverbrauch als bei herkömmlichen Druckmaschinen ein qualitativ hochwertiges Druckbild von hoher optischer Dichte entsteht.
Aufgrund der erhöhten Härte der Außenschicht 21 der erfindungsgemäßen Farbauftragswalze F1, F2 oder F3 ist diese steifer und weniger nachgiebig als herkömmliche Farbauftragswalzen, wodurch es beim Einsatz einer Standard-Farbauftragswalze mit gleichmäßigem Außendurchmesser zu einer Veränderung des 5 Kontaktstreifens zwischen der Farbauftragswalze und dem Plattenzylinder kommt. Zur Vermeidung dieses Effekts kann die Farbauftragswalze F1, F2 oder F3 entlang ihrer axialen Länge eine konvexe Form aufweisen, so daß der Durchmesser d1 an den Enden der Außenschicht 21 kleiner ist als der Durchmesser d2 an der axialen Mitte der Außenschicht 21. Der Grad der Wölbung, d. h. die Form der Kurve, welche den Außendurchmesser der Außenschicht 21 bildet, kann nach Standard-Strahlversetzungs-Algorithmen oder Computermodellen in Abhängigkeit von der axialen Länge, dem Durchmesser und den Materialien der Farbauftragswalzen F1, F2 und F3 bestimmt werden.
Beim Einsatz von mehr als einer Farbauftragswalze hat es sich als am günstigsten erwiesen, die Farbauftragswalze mit der harten Außenschicht 21 als in Drehrichtung des Plattenzylinders P letzte Farbauftragswalze anzuordnen, d. h. in der Position der Farbauftragswalze F3 in Fig. 1, und die anderen beiden Farbauftragswalzen mit einer üblichen Härte, z. B. im Bereich von 27-35 Shore A auszubilden. Verbesserte Druckergebnisse können erzielt werden, wenn jede der Farbauftragswalzen F1, F2 und F3 eine harte Außenschicht 21 aufweist.
Durch das Aufbringen einer harten Schicht auf der Außenoberfläche einer oder mehrerer der Farbauftragswalzen F1, F2 oder F3 kann es während des Fortdruckbetriebs zu einer Erhöhung der Temperatur der Farbauftragswalzen F1, F2 oder F3 kommen. Daher kann es vorteilhaft sein, ein (nicht gezeigtes) Farbauftragswalzen-Kühlsystem z. B. in Form von Kühlflüssigkeits-Kanälen im Hohlraum im Innern der Farbauftragswalzen F1, F2 oder F3 vorzusehen.