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Dokumentenidentifikation DE102004049514A1 20.04.2006
Titel Druckeinheit mit wenigstens einem Formzylinder und wenigstens einer Farbauftragswalze sowie ein Verfahren zur Bestimmung einer Federkennlinie eines Feucht- oder Farbauftragwalzenbelags
Anmelder Koenig & Bauer AG, 97080 Würzburg, DE
Erfinder Christel, Ralf, 96132 Schlüsselfeld, DE;
Hahn, Oliver, Dr.rer.nat., 97209 Veitshöchheim, DE;
Schaschek, Karl, Dr.rer.nat., 97289 Thüngen, DE
DE-Anmeldedatum 11.10.2004
DE-Aktenzeichen 102004049514
Offenlegungstag 20.04.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.04.2006
IPC-Hauptklasse B41F 31/26(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B41F 7/26(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B41F 27/12(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Druckeinheit mit wenigstens einem Formzylinder mit wenigstens einem axial verlaufenden Kanal in den Druckplatten einhakbar sind, und wenigstens einer Farbauftragswalze, die im Betrieb gegen den Formzylinder angestellt ist, wobei die wenigstens eine Farbauftragswalze einen Farbauftragswalzenbelag aufweist, der weicher ist als ein Referenzbelag mit einer Schichtdicke von höchstens 15 mm und einer Härte von wenigstens 20 ShA.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Druckeinheit mit wenigstens einem Formzylinder und wenigstens einer Farbauftragswalze sowie ein Verfahren zur Bestimmung einer Federkennlinie eines Feucht- oder Farbauftragwalzenbelags nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 8.

Durch die WO 03/31180 A2 ist ein 6/2-Druckwerk bekannt, mit einem Formzylinder und einer Farbauftragswalze. Dabei sind in den Formzylinder entlang seines Umfangs zwei und in axialer Richtung sechs Druckplatten eingehängt. Die Druckplatten sind über Einhängevorrichtungen in Öffnungen in den Zylinder in axialer Richtung eingebrachter Kanäle eingelassen. Während des Betriebs sind auf der einen Seite Formzylinder und Farbauftragswalze und auf der anderen Seite Formzylinder und Feuchtauftragswalze aneinander gestellt. Während der Nip die Öffnungen im Betrieb überstreicht, entstehen Änderungen im Anpressdruck zwischen den Walzen bzw. den Zylindern. Dieser Kanalschlag kann zu Schwingungen der Walzen führen und Schwingungslinien im Druckprodukt erzeugen.

In der DE 101 21 557 A1 ist ein auf eine Walze aufvulkanisierter Gummibelag zum Übertragen von Feuchtmittel oder Farbe offenbart.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Druckeinheit mit wenigstens einem Formzylinder und wenigstens einer Farbauftragswalze sowie ein Verfahren zur Bestimmung einer Federkennlinie eines Feucht- oder Farbauftragwalzenbelags

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 8 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein Farbauftragswalzenbelag gewählt wird, der weicher ist als eine bisher im Stand der Technik verwendeter Referenzbelag mit einer Schichtdicke von höchstens 15 mm und einer Härte von wenigstens 20 ShA. Der Farbauftragswalzenbelag kann auf die Farbauftragswalze aufvulkanisiert sein.

Die Härte der Beläge wird in diesem Zusammenhang durch die Steigung einer zugeordneten Federkennlinie definiert. Je flacher die Federkennlinie, desto weicher der Farbauftragswalzenbelag.

Der weiche Farbauftragswalzenbelag führt bei gleichen Änderungen der Eindrückung zu einer geringeren Änderung der Linienkraft gegenüber harten Belägen. Dadurch wird die Wirkung des Kanalschlags reduziert und Schwingungslinien treten erst bei größeren Änderungen der Eindrückung auf.

Vorzugsweise weist der Farbauftragswalzenbelag eine Schichtdicke von mehr als 15 mm auf. Durch die größere Schichtdicke ist es durch Verwendung herkömmlicher elastischer Materialien, insbesondere Gummimaterialien, möglich, den Farbauftragswalzenbelag weicher auszubilden.

Denkbar ist es auch, Materialien mit einer Härte von weniger als 20 ShA herzustellen. Dadurch ist es ebenfalls möglich, weichere Farbauftragswalzenbezüge herzustellen, die den Kanalschlag reduzieren. Vorzugsweise wird der Belag aus wenigstens zwei Einzelschichten hergestellt, um insgesamt eine geringere Härte, z. B. bei gleicher Haltbarkeit, zu erzeugen. Dabei können die Einzelschichten jeweils ein materialunterschiedliches Elastizitätsmodul aufweisen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weisen die Farbauftragswalzenbezüge genau zwei Einzelschichten auf, eine innere Einzelschicht, die eine poröse gasgefüllte Gummimatrix aufweist und eine äußere Einzelschicht, die eine nicht poröse Deckschicht aufweist. Dies ist zur Gewährleistung einer fehlerfreien/homogenen Farbübertragung notwendig. Durch Steuerung der während des Gummimatrix-Herstellungsverfahrens zugeführten Gasmenge, ist die Härte des porösen Gummimaterials steuerbar. Die auf die innere Einzelschicht aufgetragene äußere Einzelschicht schützt das poröse Gummimaterial gegen Verschleiß. Die Doppelschicht ist weicher als herkömmliche Gummischichten.

Vorzugsweise wird auch eine Feuchtauftragswalze mit einem weichen Belag belegt. Im Naßoffset-Druck wird die Druckplatte auf dem Formzylinder vor dem Farbauftrag befeuchtet. Die Feuchtauftragswalze weist ebenfalls einen aufvulkanisierten Belag auf, der zwischen Formzylinder und Feuchtauftragswalze zum Kanalschlag führen kann. Die Wirkung des hier auftretenden Kanalschlags kann durch einen weicheren Belag der Feuchtauftragswalze in entsprechender Weise gemindert werden.

Das Verfahren zur Bestimmung der Federkennlinie des Farbauftragswalzenbelags wird durch die Merkmale des Anspruchs 8 angegeben.

Die mit dem Verfahren erzielbaren Vorteile liegen insbesondere darin, die Federkennlinien unterschiedlicher, insbesondere elastischer Materialien leicht miteinander vergleichen zu können. Vorzugsweise wird dazu ein Referenzbelag mit einer Härte von ca. 20 ShA und einer Schichtdicke von 15 mm, gemäß dem Stand der Technik, ermittelt, für den die minimale Linienkraft bei einer Eindrückung von 0,05 mm und eine maximale Linienkraft bei einer Eindrückung von 0,25 mm gemessen wird. Diese Eindrückungen haben sich erfahrungsgemäß als Grenzwert der tatsächlich während des Druckverfahrens auftretenden Eindrückungen herausgestellt. In diesem Arbeitsbereich sollte die Federkennlinie des weichen Farbwalzenbelag unterhalb der Federkennlinie des Referenzbelags liegen. Vorzugsweise wird der Farbauftragswalzenbelag bei einer Temperatur von 30 °C vermessen. Dieses entspricht der Betriebstemperatur des Belags während des Druckvorgangs.

Zur erfindungsgemäßigen Bestimmung der Federkennlinie wird der Farbauftragswalzenbelag sukzessive in größer werdenden Tiefen zwischen 0,05 und 0,25 mm eingedrückt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

1 Schematische Darstellung eines Druckwerks einer Rollenoffsetdruckmaschine,

2 perspektivische Ansicht einer Druckplatte,

3 Detailansicht eines Kanals, in dem die Druckplatte gemäß 2 eingehakt ist,

4 eine schematische Draufsicht auf Formzylinder und Farbauftragswalze,

5 Schnittansicht des Nips von Formzylinder und Farbauftragswalze,

6 a: Graphischer Zusammenhang von Linienkraft und Eindrückung des erfindungsgemäßen Farbauftragswalzenbelags und eines herkömmlichen Referenzbelags, b: Federkennlinie der Beläge in 6a.

Ein in 1 schematisch dargestelltes Doppeldruckwerk eignet sich für den Nassoffset-Druck. Da das Doppeldruckwerk in 1 entlang der Ebene einer Bedruckstoffbahn 01 spiegelsymmetrisch ausgebildet ist, wird die Funktionsweise des Doppeldruckwerkes lediglich anhand des rechten Druckwerkes 02 beschrieben. Die Längsachsen der in 1 dargestellten Walzen und Zylinder verlaufen senkrecht zur Zeichenebene.

Ohne Einschränkung der Erfindung weist jedes der Druckwerke 02 jeweils in vorteilhafter Ausführung einen einfach großen Formzylinder 03 und einen doppelt großen Übertragungszylinder 04 auf, d. h. der Durchmesser und der Umfang des Formzylinders 03 sind jeweils in etwa nur halb so groß wie diejenigen des zugehörigen Übertragungszylinders 04. Da das Druckwerk 02 vorzugsweise in einem Offsetdruckverfahren arbeitet, ist der Übertragungszylinder 04 als ein Gummituchzylinder 04 ausgebildet. Derartige für den 1/1-Druck ausgebildete Druckeinheiten werden in der Praxis häufig auf einem Achterturm übereinander gestapelt und für einen 4/4-Druck, insbesondere einen Mehrfarbendruck, eingesetzt. Das Doppeldruckwerk arbeitet vorzugsweise, wie in 1 dargestellt, im Gummi-Gummi-Druckverfahren, d. h. die Übertragungszylinder 04 der zwei benachbarten Druckwerke 02, zwischen denen die Bedruckstoffbahn 01 geführt ist, sind gegeneinander angestellt.

Der Formzylinder 03 kann jedoch in einer Variante ebenfalls doppelt groß mit zwei Druckseiten in Umfangsrichtung ausgeführt sein. Auch ist es möglich, dass eines, beide oder vier der Druckwerke 02 mit ihren Übertragungszylindern 04, mit einem gemeinsamen, keine Druckfarbe führenden Gegendruckzylinder, z. B. Satellitenzylinder, zusammen wirken.

Dem Formzylinder 03 ist jeweils ein mehrwalziges, z. B. als ein Filmfarbwerk ausgebildetes Farbwerk 06 mit einem Farbkasten sowie ein Feuchtwerk 07, z. B. ein Sprühfeuchtwerk mit einem Sprühdüsenbalken 08, zugeordnet, wobei das Feuchtwerk 07 aus einem Walzenzug mit mehreren aneinander gereihten Walzen besteht und vorzugsweise dreiwalzig, alternativ jedoch auch vierwalzig ausgebildet ist. In dem Druckwerk 02 sind das Feuchtwerk 07, das Farbwerk 06 und der Übertragungszylinder 04 vorzugsweise jeweils derart um den Formzylinder 03 gruppiert, dass der Formzylinder 03 im Druckprozess während seiner Rotation zunächst Feuchtmittel vom Feuchtwerk 07 und danach Farbe vom Farbwerk 06 aufnimmt und sodann die Farbe auf den Übertragungszylinder 04 überträgt.

Im Druckbetrieb sind zwei, insbesondere genau zwei Farbauftragswalzen 09 des Farbwerks 06 und der Formzylinder 03 gegen einander angestellt. Die sich zwischen Formzylinder 03 und Farbauftragswalze 09 ausbildende Druckstelle, wird auch als Nip bezeichnet. Die Nips umlaufen während des Betriebs den Formzylinder 03 und die gegen den Formzylinder 03 angestellten Farbauftragswalzen 09 entlang ihres Umfanges, d.h. in ihrer jeweiligen Rotationsrichtung R. Eine Farbe wird den Farbauftragswalzen 09 über einen Walzenzug zugeführt, von dem lediglich die letzte Farbwalze 11 in 1 dargestellt ist. Auf den Farbauftragswalzen 09 sind Beläge, so genannte Farbauftragswalzenbeläge 16 in Form von Gummibelägen aufvulkanisiert. Über die beiden Farbauftragswalzen 09 wird die Farbe auf die auf den Formzylinder 03 eingehakten Druckplatten 32 gleichmäßig und dünn aufgetragen. Der Formzylinder 03 überträgt die Farbe auf den Übertragungszylinder 04, der die Farbe auf die Bedruckstoffbahn 01 aufbringt.

Das Feuchtwerk 07 weist eine Feuchtauftragswalze 12 auf, die im Betrieb mit dem Formzylinder 03 einen Nip bildet, als auch eine große Feuchtwerkswalze 13 und eine kleine Feuchtwerkswalze 14. Die kleine Feuchtwerkswalze 14 und die Feuchtauftragswalze 12 haben einen gleichen Durchmesser. Die große Feuchtwerkswalze 13 wird durch den Sprühdüsenbalken 08 mit Feuchtigkeit besprüht, die durch Druckkontakt mit der kleinen Feuchtwerkswalze 14 und der Feuchtauftragswalze 12 gleichmäßig und dünn auf die Feuchtauftragswalze 12 aufgetragen wird. Die Feuchtauftragswalze 12 rotiert im Uhrzeigersinn und trägt gleichmäßig einen dünnen Feuchtigkeitsfilm auf den Formzylinder 03 auf. Auf der Feuchtauftragswalze 12 sind weiche Feuchtwalzenbezüge aufgebracht.

In den 2, 3, 4 wird die prinzipielle Einhängung von Aufzügen 32; 33, insbesondere der Druckplatten 32 und der Gummidrucktücher 33 dargestellt und erörtert.

4 zeigt hierbei ein Schema für die Belegung eines doppelt großen Formzylinders 03. Für einen einfach großen Formzylinder 03 ist eine der beiden sich längs erstreckenden Reihen von Aufzügen 32 gedanklich zu entfernen.

2 zeigt einen Aufzug 32; 33, wie er in Form einer Druckplatte 32 oder eines Gummidrucktuchs 33 ausgebildet ist. Der Aufzug 32; 33 ist entlang des Umfanges des Formzylinders 03 bzw. Übertragungszylinders 04 eingehakt. Der Aufzug 32 am Formzylinder 03 weist eine im Wesentlichen rechteckförmige Fläche 17 mit einer Länge L und einer Breite B auf, wobei die Länge L, z. B. Werte zwischen 400 mm und 900 mm, vorzugsweise 470 mm bis 630 mm und die Breite B einen Wert von z. B. mindestens 500 mm annehmen kann. Dies entspricht in etwa der Dimension einer Druckseite. Für den Aufzug 33 des Übertragungszylinders 04 gelten in etwa die doppelten Abmessungen. Die Fläche 17 besitzt eine Auflageseite, die im Folgenden Auflagefläche 18 genannt wird, mit welcher der Aufzug 32; 33 im montierten Zustand auf einer Mantelfläche 28 des Zylinders 03; 04 aufliegt, wobei die Mantelfläche 28 in axialer Richtung des Zylinders 03; 04 eine Breite von z. B. bis zu 4000 mm aufweisen kann. Die Rückseite der Auflagefläche 18 ist eine Arbeitsfläche. Der Aufzug 32; 33 besitzt zwei sich gegenüberliegende Enden, vorzugsweise mit jeweils abgewinkelten Einhängeschenkeln 19; 21, wobei sie die Enden die Auflagefläche 18 begrenzen und wobei sich die Einhängeschenkel 19; 21 jeweils vorzugsweise ganz oder zumindest teilweise über die Breite des Aufzugs 32; 33 erstrecken. Der Aufzug 32; 33 ist zumindest entlang der Länge L biegsam und bei einer Befestigung des Aufzugs 32; 33 auf der Mantelfläche 28 des Zylinders 03; 04 dessen Krümmung anpassbar. In montiertem Zustand des Aufzugs 32; 33 verläuft die Länge L der Auflagefläche 18 somit in Richtung des Umfanges des Zylinders 03; 04, wohingegen sich die Breite B der Auflagefläche 18 in axialer Richtung des Zylinders 03; 04 erstreckt.

Wie in 3 dargestellt, werden die Einhängeschenkel 19; 21 des Aufzugs 32; 33, z. B. mittels einer Haltevorrichtung 22, 23, 27, z. B. einer Klemmvorrichtung befestigt, wobei die Haltevorrichtung 22, 23, 27 vorzugsweise in einem Kanal 24 angeordnet ist, wobei sich der Kanal 24 in axialer Richtung zum Zylinder 03; 04 erstreckt.

Während des Betriebs sind zum Einen Formzylinder 03 und Farbauftragswalze 09 und zum Anderen Formzylinder 03 und Feuchtauftragswalze 12 gegeneinander angestellt. Der Nip umläuft die Zylinder 03; 04 und Walzen 09; 12 im Betrieb. Wenn der Nip die axialen Kanäle 24 am Formzylinder 03 überläuft, wird der durch die Anstellung hervorgerufene Druck zwischen den Zylindern 03; 04 und Walzen 09; 12 verändert und insbesondere eine Eindrückung &dgr; in den Farbauftragswalzenbelag 16 verändert. Das führt zu einer Änderung einer Linienkraft f zwischen den aufeinander abrollenden Walzen 03; 09 und damit zu dem so genannten Kanalschlag. Darüber hinaus können Schwingungen zwischen den Zylindern 03; 04 und den Walzen 09; 12 angeregt werden, die zu in axialer Richtung verlaufenden Schwingungslinien auf der Bedruckstoffbahn 01 führen.

Ein mit der Rotationsrichtung R des Zylinders 03; 04 gleichgerichtetes Ende des Aufzugs 32; 33 wird als dessen vorlaufendes Ende 19 bezeichnet, wohingegen das gegenüberliegende Ende das nachlaufende Ende 21 des Aufzugs 32; 33 ist. Zumindest die Enden des Aufzugs 32; 33 mit den daran angeformten Einhängeschenkeln 19; 21 bestehen aus einem starren metallischen Werkstoff, z. B. aus einer Aluminiumlegierung. Üblicherweise beträgt die Materialdicke D der Druckplatte bzw. die Materialdicke zumindest der Einhängeschenkel wenige zehntel Millimeter, z. B. 0,2 mm bis 0,4 mm, vorzugsweise 0,3 mm. Somit besteht der Aufzug 32; 33 im Ganzen oder zumindest an seinen Enden 19; 21 aus einem formstabilen Material, so dass die Enden 19; 21 durch eine Biegung gegen einen materialspezifischen Widerstand bleibend verformbar sind.

Zumindest an einem Ende 19; 21 des Aufzugs 32; 33, vorzugsweise jedoch an beiden Enden 19; 21, sind entlang einer Biegekante je ein abgekanteter Einhängeschenkel 19; 21 ausgebildet, wobei die Einhängeschenkel 19; 21 in eine schmale, insbesondere schlitzförmig ausgebildete in Axialrichtung verlaufende Öffnung 26 des in den Zylinder 03; 04 angeordneten Kanals 24 einführbar und dort vorzugsweise mittels einer Haltevorrichtung 22, 23, 27 befestigbar sind. Beispielsweise ist bezogen auf die Länge der ungewölbten, ebenen Auflagefläche 18 des nicht montierten Aufzugs 32; 33 an seinem vorlaufenden Ende ein Einhängeschenkel 19 an einer Biegekante um einen Öffnungswinkel &agr;1 bzw. an seinem nachlaufenden Ende ein Einhängeschenkel 21 an einer Biegekante um einen Öffnungswinkel &bgr;1 abgekantet, wobei die Öffnungswinkel &agr;1, &bgr;1 in der Regel zwischen 30° und 140° liegen. Wenn der Öffnungswinkel &agr;1 dem vorlaufenden Ende des Aufzugs 32; 33 zugeordnet ist, ist er vorzugsweise spitzwinklig ausgeführt, insbesondere beträgt er 45°. Der Öffnungswinkel &bgr;1 am nachlaufenden Ende des Aufzugs 32; 33 wird häufig vorzugsweise größer als 80° oder stumpfwinklig ausgebildet, insbesondere beträgt er 85° – 95° für den Formzylinder 03 und 130° – 140° für den Übertragungszylinder 04. Der abgekantete Einhängeschenkel 19 am vorlaufenden Ende weist eine Länge auf, welche z. B. im Bereich von 4 mm bis 30 mm liegt, insbesondere zwischen 4 mm und 15 mm. Der abgekantete Einhängeschenkel 21 am nachlaufenden Ende hat eine Länge, die z. B. 4 mm bis 30 mm beträgt, insbesondere zwischen 8 mm und 12 mm, wobei eher das kürzere Längenmaß bevorzugt wird, um ein möglichst einfaches Herausnehmen der Einhängeschenkel 19; 21 aus der Öffnung 26 des Kanals 24 zu gewährleisten.

3 zeigt in einer vereinfachten Schnittdarstellung einen Formzylinder 03 mit einer Mantelfläche 28 und dem Kanal 24, der zur Mantelfläche 28 eine schmale, schlitzförmige Öffnung 26 mit einer Schlitzweite S aufweist, wobei die Schlitzweite S vorzugsweise weniger als 5 mm beträgt und insbesondere im Bereich von 1 mm bis 3 mm liegt. Die Öffnung 26 weist in Rotationsrichtung R des Formzylinders 03, eine vordere Kante und eine hintere Kante auf. Zwischen der sich von der vorderen Kante zum Kanal 24 hin erstreckenden vorlaufende Wandung 29 und einer gedachten, auf der Mantelfläche 28 des Formzylinders 03 auf der Öffnung 26 liegenden Tangente T ist ein spitzer Öffnungswinkel &agr;2 ausgebildet, der zwischen 30° und 50°, vorzugsweise bei 45° liegt. Der abgekantete Einhängeschenkel 19 am vorlaufenden Ende des Aufzuges 32 ist somit an der vorlaufenden Wandung 29 der Öffnung 26 formschlüssig einhängbar, da die beiden Öffnungswinkel &agr;2 und &agr;2 einander angepasst sind. In gleicher Weise verhält es sich mit dem nachlaufenden Ende 21 der Druckplatte 32. Zwischen der sich von der hinteren Kante zum Kanal 24 hin erstreckenden nachlaufenden Wandung 31 und der gedachten auf der Mantelfläche 28 der Farbauftragswalze 09 in der Öffnung 26 aufliegenden Tangente T ist ein Öffnungswinkel &bgr;2 ausgebildet, der entweder zwischen 80° und 95°, vorzugsweise bei 90°, oder aber zwischen 120° und 150°, vorzugsweise bei 135° liegt. Der abgekantete Einhängeschenkel 21 ist somit an dieser nachlaufenden Wandung 31 der Öffnung 26 formschlüssig einhängbar, weil die Öffnungswinkel &bgr;1 und &bgr;2 einander angepasst sind.

Im Kanal 24 sind z. B. zumindest ein vorzugsweise schwenkbar gelagertes Haltemittel 23 und ein vorzugsweise vorgespanntes Federelement 22 angeordnet, wobei das Federelement 22 das Halteelement 23 z. B. gegen den nachlaufenden Einhängeschenkel 21 drückt, der an der Öffnung 26 an der nachlaufenden Wandung 31 eingehängt ist. Zum Lösen der vom Haltemittel 23 ausgeübten Pressung ist im Kanal 24 ein Stellmittel 27 vorgesehen, welches bei seiner Betätigung das Haltemittel 23 gegen die Kraft des Federelementes 22 schwenkt. Die Haltevorrichtung 22, 23, 27 besteht demnach im Wesentlichen aus dem Haltemittel 23, dem Federelement 22 und dem Stellmittel 27.

Der Übertragungszylinder 04 kann derart beschaffen sein, dass auf seiner Mantelfläche 28 auch mehrere, vorzugsweise gleichartige Gummidrucktücher 33 anordnenbar sind. Der Übertragungszylinder 04 kann in ihrer axialen Richtung nebeneinander, z. B. mit bis zu vier Aufzügen 33 belegt sein. Die in axialer Richtung des Übertragungszylinders 04 nebeneinander angeordneten Aufzüge 33 können zueinander versetzt angeordnet sein, z. B. einzeln jeweils um eine halbe Länge des Aufzugs 33, was jedoch bedingt, dass weitere Kanäle 24 mit zugeordneten Öffnungen 26 oder zumindest Teilstücken derselben in den Übertragungszylinder 04 eingebracht sind, die entlang des Umfanges des Übertragungszylinders 04 zu den beiden vorgenannten Kanälen 24 und Öffnungen 26 z. B. um 180° versetzt angeordnet sind.

Der Formzylinder 03 ist, gemäß 4, zur Aufnahme zweier stehender Druckplatten 32, z. B. Zeitungsseiten im Broadsheetformat, mittels zweier in Umfangsrichtung hintereinander fixierbarer Aufzüge 32 ausgebildet. Die Druckplatten 32 sind in Umfangsrichtung auf dem Formzylinder 03 montiert.

Die Länge L des nutzbaren Ballens des Formzylinders 03 ist in axialer Richtung zur Aufnahme von mindestens vier, z. B. sechs, insbesondere acht, nebeneinander angeordneten Druckplatten 32, insbesondere Zeitungsseiten im Broadsheetformat bemessen. Der Übertragungszylinder 04 ist in axialer Richtung mit mindestens zwei, z. B. drei, insbesondere vier, nebeneinander angeordneten Gummidrucktüchern 33 versehen. Sie reichen in Umfangsrichtung im Wesentlichen um den vollen Umfang des Übertragungszylinders 04. Die Gummidrucktücher 33 sind, das Schwingungsverhalten des Druckwerks 02 im Betrieb günstig beeinflussend, alternierend, um 180° versetzt, angeordnet.

Der die Farbauftragswalze 09 und den Formzylinder 03 umlaufende Nip ist in 5 dargestellt. Die Farbauftragswalze 09 und der Formzylinder 03 sind gegeneinander angestellt, so dass auf den auf die Farbauftragswalze 09 aufgebrachten Farbauftragswalzenbelag 16 ein Druck ausgeübt wird. Der Farbauftragswalzenbelag 16 kann beispielsweise eine auf die Farbauftragswalze 09 aufvulkanisierter Gummibelag sein. Der durch den Formzylinder 03 ausgeübte Druck erzeugt eine Eindrückung &dgr; in dem Farbauftragswalzenbelag 16. Je nach Tiefe der Eindrückung &dgr; entsteht eine der Eindrückung &dgr; entgegen gesetzte, unterschiedlich große Linienkraft f. Die Linienkraft f ist so zu bemessen, dass ein optimaler Übertrag der Farbe von der Farbauftragswalze 09 zum Formzylinder 03 gegeben ist.

Der prinzipielle, funktionale Zusammenhang zwischen Eindrückung &dgr; und Linienkraft f ist in 6a dargestellt. Aus 6a ist ersichtlich, dass die Steigung df(&dgr;)/d&dgr; der Funktion f(&dgr;) die Schwankung in der Linienkraft f bei Änderung der Eindrückung &dgr; bestimmt. Bei Änderung der Eindrückung um einen kleinen Wert &Dgr;&dgr; ist die Größe der Schwankung &Dgr;f näherungsweise proportional zur Steigung df(&dgr;)/d&dgr;. Farbauftragswalzenbeläge 16, welche eine große Steigung df(&dgr;)/d&dgr; im Bereich der für den Farbübertrag optimalen Linienkraft f haben, werden als „hart" bezeichnet (Kurve a), Farbauftragswalzenbeläge 16, die eine kleine Steigung df(&dgr;)/d&dgr; haben, werden als „weich" bezeichnet (Kurve b). Dieser graphische Zusammenhang wird als Federkennlinie bezeichnet, und er ist in 6b dargestellt. Die untere Kurve b kennzeichnet hier einen weichen Farbauftragswalzenbelag 16 und die obere Kennlinie a einen harten Referenzwalzenbelag. Der Referenzwalzenbelag weist bei einer Schichtdicke von 15 mm eine Härte von wenigstens 20 ShA auf.

Gegenüber dem Referenzwalzenbelag führt eine selbe Veränderung der Eindrückung &Dgr;&dgr; bei einem weichen Farbauftragswalzenbelag 16 zu einer geringeren Änderung der Linienkraft f und damit zu einer Verminderung der Schwankungen im Farbübertrag von Farbauftragswalze 09 auf den Formzylinder 03. Durch geringere Änderungen der Linienkraft f sind z.B. Schwingungsstreifen auf der Bedruckstoffbahn 01 bei weichen Farbauftragswalzenbelägen 16 erst bei größeren Schwingungsamplituden sichtbar.

Zur Ermittlung der Federkennlinie des weichen Farbauftragswalzenbelags 16 wird der Farbauftragswalzenbelag 16 entsprechend 5 eingedrückt. Die Tiefe der Eindrückung &dgr; wird bestimmt und die sich durch die Eindrückung ergebene Linienkraft f wird gemessen. Der Zusammenhang zwischen Eindrückung &dgr; und Linienkraft f wird graphisch für eine Reihe unterschiedlicher Eindrückungen &dgr; festgehalten. Dann wird die Steigung df(&dgr;)/d&dgr; des Graphen f(&dgr;) bestimmt und diese Steigung df(&dgr;)/d&dgr; wiederum gegen die Linienkraft f aufgetragen. Der Graph, der die Steigung df(&dgr;)/d&dgr; gegen die Linienkraft f aufträgt, ist die so genannte Federkennlinie.

Der Referenzbelag wird zur Erzeugung einer minimalen Linienkraft fmin um 0,05 mm zur Erzeugung einer maximalen Linienkraft fmax um 0,25 mm eingedrückt. Die minimale und maximale Linienkraft fmin, fmax werden gemessen und in die oben bestimmte Federkennlinie des weichen Farbauftragswalzenbelags eingetragen. Der weiche Farbauftragswalzenbelag 16 sollte in dem Bereich zwischen der minimalen Linienkraft fmin und der maximalen Linienkraft fmax weicher sein als der Referenzbelag.

Zur Erzeugung eines weichen Farbauftragswalzenbelags 16 kann eine weiche Gummimischung verwendet werden.

Auch ist es möglich, den Farbauftragswalzenbelag 16 als zweischichtigen Belag auszubilden. Dabei ist eine innere Einzelschicht, die auf dem Mantel der Farbauftragswalze 09 aufliegt, aus einer porösen gasgefüllten Gummimatrix gebildet. Die Härte der inneren Einzelschicht ist durch die Menge des eingebrachten Gases in das Gummimaterial während dessen Herstellung steuerbar. Auf die innere Einzelschicht ist außen, der Farbauftragswalze 09 abgewandt, eine äußere Einzelschicht aufgebracht, die nicht porös ist. Die äußere Einzelschicht kann aus einem herkömmlichen Gummimaterial bestehen. Der zweischichtige Belag ist weicher als ein einschichtiger Belag, der nur aus dem Gummimaterial der äußeren Schicht besteht.

Als dritte Variante zur Erzeugung eines weichen Farbauftragswalzenbelags 16 ist es denkbar, die Schichtdicke des Farbauftragswalzenbelags 16 zu erhöhen.

01Bedruckstoffbahn 02Druckwerk 03Zylinder; Formzylinder 04Zylinder; Übertragungszylinder; Gummituchzylinder 05 06Farbwerk 07Feuchtwerk 08Sprühdüsenbalken 09Walze; Farbauftragswalze 10 11Farbwalze 12Walze; Feuchtauftragswalze 13große Feuchtwerkswalze 14kleine Feuchtwerkswalze 15 16Farbauftragswalzenbelag 17Fläche 18Auflagefläche 19vorlaufendes Ende, Einhängeschenkel 20 21nachlaufendes Ende, Einhängeschenkel 22Federelement 23Haltemittel 24Kanal 25 26Öffnung 27Stellmittel 28Mantelfläche 29vorlaufende Wandung 30 31nachlaufende Wandung 32Aufzug, Druckplatte 33Aufzug, Gummidrucktuch BBreite DDicke LLänge des Formzylinders RRotationsrichtung TTangente fLinienkraft fminminimale Linienkraft fmaxmaximale Linienkraft &dgr;Eindrückung &agr;1Winkel des vorlaufenden Schenkels &agr;2Winkel der vorlaufenden Wandung &bgr;1Winkel des nachlaufenden Schenkels &bgr;2Winkel der nachlaufenden Wandung aharter Aufzug bweicher Aufzug

Anspruch[de]
  1. Druckeinheit mit wenigstens einem Formzylinder (03) mit wenigstens einem axial verlaufenden Kanal (24) in den Druckplatten (32) einhakbar sind und wenigstens einer Farbauftragswalze (09), die im Betrieb gegen den Formzylinder (03) angestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Farbauftragswalze (09) einen Farbauftragswalzenbelag (16) aufweist, der weicher ist als ein Referenzbelag mit einer Schichtdicke von höchstens 15 mm und einer Härte von wenigstens 20 ShA.
  2. Druckeinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Feuchtauftragswalze (12) mit einem Feuchtauftragswalzenbelag, der weicher ist als ein Referenzbelag mit einer Schichtdicke von höchstens 15 mm und einer Härte von wenigstens 20 ShA
  3. Druckeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Feucht- oder Farbauftragswalzenbelag (16) eine Schichtdicke von mehr als 15 mm aufweist.
  4. Druckeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Feucht- oder Farbauftragswalzenbelag (16) eine Härte von weniger als 20 ShA aufweist.
  5. Druckeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Feucht- oder Farbauftragswalzenbelag (16) wenigstens zwei Einzelschichten unterschiedlichen Materials aufweist.
  6. Druckeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelschichten jeweils ein Material mit unterschiedlichem Elastizitätsmodul aufweisen.
  7. Druckeinheit nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch genau zwei Einzelschichten mit einer inneren Einzelschicht, die eine poröse gasgefüllte Gummimatrix aufweist und einer äußeren Einzelschicht, die eine nicht poröse Deckschicht aufweist.
  8. Verfahren zur Bestimmung einer Federkennlinie eines Feucht- oder Farbauftragswalzenbelags (16), insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, indem

    – der Feucht- oder Farbauftragswalzenbelag (16) eingedrückt wird,

    – die Tiefe der Eindrückung (&dgr;) bestimmt wird,

    – die sich aus der Eindrückung (&dgr;) ergebene Linienkraft (f) gemessen wird und

    – die vorgenannten Schritte für verschiedene Eindrückungen (&dgr;) wiederholt werden,

    – eine Federkennlinie als die Steigung der Linienkraft / Eindrückung als Funktion der Linienkraft (f) ermittelt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Feucht- oder Farbauftragswalzenbelag (16) auf 27°C – 33°C, insbesondere auf 30°C, temperiert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Feucht- oder Farbauftragswalzenbelag (16) sukzessiv in größer werdenden Eindrückungen (&dgr;) zwischen 0,05 mm bis 0,25mm eingedrückt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Referenzbelag mit einer Härte von ca. 20 ShA und einer Schichtdicke von 15 mm zur Verfügung gestellt wird und eine minimale Linienkraft (fmin) für eine Eindrückung (&dgr;) von 0,05 mm und eine maximale Linienkraft (fmax) für eine Eindrückung (&dgr;) von 0,25 mm gemessen wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Eindrückungen (&dgr;) des Feucht- oder Farbauftragswalzenbelags (16) im Bereich zwischen der minimalen Linienkraft (fmin) und der maximalen Linienkraft (fmax) sukzessive erhöht werden.
  13. Druckeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbauftragswalze (09) eine Länge von mindestens sechs Breiten einer Zeitungsseite aufweist.
  14. Druckeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formzylinder (03) auf seiner Mantelfläche (28) in Umfangsrichtung mindestens eine Öffnung (26) zum Einhaken von Druckplatten (32) aufweist, deren Schlitzweite (S) in Umfangsrichtung 3 mm beträgt.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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