PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102007010528A1 04.10.2007
Titel Druckmaschine und Verfahren zu deren Betrieb
Anmelder Heidelberger Druckmaschinen AG, 69115 Heidelberg, DE
Erfinder Donath, Michael, 69181 Leimen, DE;
Greulich, Udo, 69231 Rauenberg, DE;
Huber, Dieter, 74889 Sinsheim, DE;
Michels, Jürgen, 69221 Dossenheim, DE;
Schaffrath, Dieter, 64653 Lorsch, DE;
Schönberger, Wolfgang, 69198 Schriesheim, DE;
Schwaab, Bernhard, 67434 Neustadt, DE;
Thielemann, Michael, 69118 Heidelberg, DE
DE-Anmeldedatum 05.03.2007
DE-Aktenzeichen 102007010528
Offenlegungstag 04.10.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.10.2007
IPC-Hauptklasse B41F 31/03(2006.01)A, F, I, 20070305, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B41F 31/04(2006.01)A, L, I, 20070305, B, H, DE   B41F 31/05(2006.01)A, L, I, 20070305, B, H, DE   
Zusammenfassung Eine Druckmaschine umfasst ein Anilox-Farbwerk mit einer Rasterwalze (6) und einem Rakelfarbkasten (15).
Es ist mindestens ein Rührelement (13) in den Rakelfarbkasten (15) ragend angeordnet.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Druckmaschine, welche ein Anilox-Farbwerk mit einer Rasterwalze und einem Rakelfarbkasten umfasst, und auf ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Druckmaschine.

Die Erfindung entstand vor folgendem Hintergrund: Bei hohen Maschinengeschwindigkeiten wird die von der Rasterwalzenoberfläche mitgerissene Luftschicht in einen Druckfarbevorrat, der sich in dem Rakelfarbkasten befindet, hineingerissen, was zu einer Störung der Befüllung der Näpfchen der Rasterwalze führt.

In DE 102 03 695 A1 wird zur Lösung dieses Problems vorgeschlagen, der Dosierrakel des Rakelfarbkastens eine zusätzliche Rakel in Drehrichtung der Rasterwalze vorzuordnen, wobei die zusätzliche Rakel dazu dient, die von der Rasterwalzenoberfläche mitgerissene Luftschicht von der Außenmantelfläche abzustreifen, bevor diese in die Druckfarbe einläuft.

Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die zusätzliche Rakel nicht wirksam genug ist, um das durch die in den Druckfarbevorrat hineingerissene Luftschicht bedingte Entstehen von Luftbläschen in den Druckfarbevorrat in hinreichendem Maße zu minimieren. Insbesondere bei hohen Maschinengeschwindigkeiten können in dem Druckfarbevorrat große Luftblasen hervorgerufen werden, welche zu Komplikationen führen. Die Komplikationen sind sich auf dem bedruckten Bogen in dessen Längsrichtung erstreckende Streifen, die sichtbar sind.

Das angesprochene Problem der Luftbläschenbildung spielt bei konventionellen Offsetfarbwerken keine Rolle. Unter einem konventionellen Offsetfarbwerk wird in diesem Zusammenhang ein Heberfarbwerk verstanden, welches einen Keilfarbkasten mit einer Farbkastenwalze und keine Rasterwalze umfasst. Die Farbkastenwalze dreht sich mit einer sehr geringen Geschwindigkeit. Bei solchen konventionellen Offsetfarbwerken können infolge der Thixotropie der Druckfarbe, insbesondere wenn es sich bei dieser um eine sehr zähflüssige UV-Druckfarbe handelt, Probleme auftreten. Zur Beherrschung dieser Probleme werden in den Keilfarbkasten ragende Rührelemente verwendet, wie dies z. B. in JP 2001225448 A gezeigt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckmachine mit einem Anilox-Farbwerk und ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Druckmaschine zu schaffen, wobei auch bei hohen Maschinengeschwindigkeiten eine gute Druckqualität gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Druckmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst.

Die erfindungsgemäße Druckmaschine, umfassend ein Anilox-Farbwerk mit einer Rasterwalze und einem Rakelfarbkasten, ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Rührelement in den Rakelfarbkasten ragend angeordnet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer Druckmaschine, die ein Anilox-Farbwerk mit einer Rasterwalze und einem Rakelfarbkasten umfasst, ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckfarbevorrat in dem Rakelfarbkasten mittels eines Rührelements gerührt wird, um Luftbläschen in dem Druckfarbevorrat zu minimieren.

Mit dem Rührelement kann der Druckfarbevorrat über die gesamte Breite des Rakelfarbkastens mit hoher Geschwindigkeit durchgerührt werden, so dass die Ausbildung großer Luftblasen in dem Druckfarbevorrat zuverlässig verhindert wird. Diese vorteilhafte Wirkung ist unabhängig vom Sujet und auch bei maximaler Maschinengeschwindigkeit gewährleistet. Im Ergebnis dessen wird das Auftreten ansonsten von den Luftblasen verursachter sichtbarer Streifen im Druckbild auf dem Bogen vermieden.

Es sind verschiedene Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Druckmaschine und des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens möglich, die nachfolgend erläutert werden.

Das Rührelement kann stabförmig sein und dabei einen runden oder polygonalen Querschnitt aufweisen. Das Rührelement kann aber auch ein dünner Streifen sein, z. B. aus Blech.

Es ist auch möglich, mehrere Rührelemente innerhalb des Rakelfarbkastens nebeneinander anzuordnen, um den notwendige Rührweg zu reduzieren. Der notwendige Rührweg ist jener Weg, den das jeweilige Rührelement beim Rühren wiederholt zurücklegt. Dieser Rührweg kann auch als Hubweite des Rührelements bezeichnet werden und ist vorzugsweise größer als 7 Zentimeter. Beispielsweise kann die Hubweite ca. 15 Zentimeter betragen, wenn drei stabförmige Rührelemente in den Rakelfarbkasten ragen und dieser eine ca. 50 Zentimeter betragende Länge aufweist. Die Anzahl der Rührelemente sollte aber andererseits auch nicht zu hoch sein.

Das oder jedes Rührelement sollte so dimensioniert sein, dass es mindestens bis ins Drehzentrum der rotierenden Farbrolle hineinreicht, welche der von der Rasterwalze umgewälzte Druckfarbevorrat in dem Rakelfarbkasten bildet.

Es kann ein Mechanismus vorgesehen sein, der das oder jedes Rührelement entlang des Rakelfarbkastens – d. h. in zur Rasterwalze im Wesentlichen achsparalleler Richtung – changiert. Dieser Mechanismus kann eine pneumatische Lineareinheit mit einer Nockensteuerung umfassen. Besonders schnell und zuverlässig arbeitet der Mechanismus, wenn er einen Schritt- oder Servomotor in Kombination mit einer Linearführung mit Zahnriemenantrieb umfasst. Ebenso möglich ist eine Ausbildung des Mechanismus in Form einer Linearführung mit Schraubengetriebe oder eine Ausbildung als Linearmotor oder eine Ausbildung unter Verwendung von Seilzügen.

Zu dem Mechanismus kann auch ein Schlitten gehören, an welchem das oder jedes Rührelement angebracht ist. Der Schlitten kann durch die zuvor genannte Linearführung geführt werden, so dass sich der Schlitten mitsamt des Rührelements oder der Rührelemente entlang des Rakelfarbkastens hin- und herbewegt.

Bei den zuvor genannten Ausbildungen ist das oder jedes Rührelement sozusagen ein Linearschwinger. Alternativ dazu kann das oder jedes Rührelement aber auch als ein Pendelschwinger – also ähnlich einem Autoscheibenwischer – gelagert sein und somit um einen Drehpunkt hin- und hergeschwenkt werden, um die Druckfarbe zu verrühren.

In den Unteransprüchen sind weitere Weiterbildungen genannt, auf die nachfolgend kurz eingegangen wird:

Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Druckmaschine ist das Anilox-Farbwerk einem Druckformzylinder beigeordnet, ist das Rührelement in einer zur Rasterwalze im Wesentlichen achsparallelen Richtung hin- und her bewegbar gelagert und ist das Rührelement derart angetrieben, dass das Rührelement bei einer bestimmten Maschinengeschwindigkeit pro jeweils höchstens fünf voller Umdrehungen des Druckformzylinders – vorzugsweise pro jeweils höchstens vier voller Umdrehungen des Druckformzylinders – eine volle Hin- und Herbewegung ausführt.

Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Rührelement entlang des Rakelfarbkastens so schnell hin- und herbewegt, dass das Rührelement bei einer bestimmten Maschinengeschwindigkeit pro jeweils höchstens fünf in der Druckmaschine bedruckter Bogen – vorzugsweise pro jeweils höchstens vier in der Druckmaschine bedruckter Bogen – eine volle Hin- und Herbewegung ausführt.

Bei der bestimmten Maschinengeschwindigkeit, bei welcher das Rührelement pro zuvor definierter Zylinderumdrehungs- oder Bogenanzahl eine volle Hin- und Herbewegung ausführt, kann es sich um die maximale Druckgeschwindigkeit handeln, welche z. B. 15.000 Drucke pro Stunde betragen kann.

Die Changiergeschwindigkeit des oder jedes Rührelementes kann bei jeder Maschinengeschwindigkeit dieselbe sein, das heißt, eine von Änderungen der Maschinengeschwindigkeit abhängige Nachführung der Changiergeschwindigkeit ist nicht erforderlich.

Die Changier- und Verfahrgeschwindigkeit des oder jedes Rührelementes kann also von der Druckgeschwindigkeit unabhängig konstant sein.

Weitere konstruktiv und funktionell vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und der dazugehörigen Zeichnung.

In dieser zeigt:

1 ein Offsetdruckwerk mit einem Anilox-Farbwerk,

2 eine Rasterwalze, ein Rakelfarbkasten und eine Rührvorrichtung des Anilox-Farbwerks aus 1,

3 eine Ansicht gemäß der Blickrichtung III in 2 und

4 eine dreidimensionale Darstellung der Rasterwalze, des Rakelfarbkastens und der Rührvorrichtung aus den 2 und 3.

Eine Druckmaschine 1 für den Offsetdruck umfasst ein Druckwerk mit einem Druckformzylinder 2, einem Gummituchzylinder 3, einem Anilox-Farbwerk 4 und einem Feuchtwerk 5. Das Anilox-Farbwerk 4 umfasst eine Rasterwalze 6 und eine Farbauftragwalze 7, die mit dem Druckformzylinder 2 durchmessergleich sind. Außerdem umfasst das Anilox-Farbwerk 4 eine erste Walze 8, eine zweite Walze 9 und eine dritte Walze 10. Die erste Walze 8 und die zweite Walze 9 liegen an der Rasterwalze 6 an und die dritte Walze 10 liegt an der ersten Walze 8 und an der zweiten Walze 9 an. Die Farbauftragwalze hat eine Spanneinrichtung 11 zum Aufspannen eines Gummituches 12, welche in einem Zylinderkanal 29 der Farbauftragwalze 7 sitzt. Weiterhin umfasst das Anilow-Farbwerk 4 einen Rakelfarbkasten 15, der an der Rasterwalze 6 anliegt und einen Druckfarbevorrat 16 aufnimmt. Das Feuchtwerk 5 umfasst eine Tauchwalze 17 in einem Feuchtkasten 18, eine Dosierwalze 19, eine Feuchtauftragwalze 20, eine Feuchttreibwalze 21, die axial changiert, und eine Brückenwalze 22 zum Verbinden der Feuchtauftragswalze 20 mit der Farbauftragwalze 7 in bestimmten Situationen.

2 zeigt, dass der Rakelfarbkasten 15 mit einer Rakel 23 ausgestattet ist, die an der Rasterwalze 6 anliegt. Außerdem umfasst der Rakelfarbkasten 15 eine Rückwand 24, welche zur Rasterwalze 6 hin schwenkbar ist, um den Farbpegel des Druckfarbevorrates 16 über die Schneide der Rakel 23 anzuheben. Der Druckfarbevorrat 16 bildet eine Farbrolle, deren in der Zeichnung durch Pfeile angedeutete Rotation durch die Rotation der Rasterwalze 6 angetrieben wird. Eine Rührvorrichtung 25 zum Rühren des Druckfarbevorrates 16 umfasst einen Linearantrieb 26, der sich parallel zur Rotationsachse der Rasterwalze 6 längserstreckt. Die Rührvorrichtung 25 umfasst weiterhin einen Schlitten 27, der durch den Linearantrieb 26 angetrieben wird, so dass der Schlitten 27 eine Hin- und Herbewegung entlang des Linearantriebs 26 ausführt. An dem Schlitten 27 sind drei Rührelemente 13 angebracht, von denen in 2 nur eines sichtbar ist. In 2 ist zu erkennen, dass dieses Rührelement 13 in die den Druckfarbevorrat 16 gebildete Farbrolle hineinragt und dabei den imaginären Mittelpunkt, um welchen sich die Farbrolle dreht, schneidet.

3 zeigt, dass die Rührelemente 13 stabförmig sind und eine Art mehrzinkigen Rührrechen bilden. Die Hubweite der Hin- und Herbewegung des Schlittens 27 und der Rührelemente 13 ist so bemessen, dass letztere den Druckfarbevorrat 16 im Wesentlichen über die gesamte Speicherlänge des Rakelfarbkastens 15 hinweg verrühren. In 3 ist der Schlitten 27 in einer Mittelstellung seiner axialen Schwingung dargestellt. Im Laufe dieser Changierbewegung erreicht das in 3 rechts liegende Rührelement 13 fast die rechte Seite des Rakelfarbkasten 15, und der Umkehrpunkt des links liegenden Rührelements 13 befindet sich dicht an der linken Seitenwand des Rakelfarbkastens 15. Im Laufe der Changierbewegung überstreift das mittlere Rührelement 13 die in 3 dargestellten Positionen der beiden äußeren Rührelemente 13, so dass während einer jeden vollen Hin- und Herbewegung praktisch keine Stelle entlang des Druckfarbvorrates 16 unverrührt bleibt. Die Rührelemente bewegen sich bei ihrer Hin- und Herbewegung vergleichsweise schnell. Die Rührfrequenz ist so hoch gewählt, dass bei einer bestimmten Maschinengeschwindigkeit der Schlitten 27 pro jeweils fünf Umdrehungen – vorzugsweise sogar pro jeweils vier oder weniger Umdrehungen – des Druckformzylinders 2 (vergleiche 1) mindestens eine volle Hin- und Herbewegung ausführt. Beispielsweise führt dabei der Schlitten 17 und damit jedes Rührelemente 13 pro jeweils höchstens vier Umdrehungen des Druckformzylinders 2 anderthalb oder mehr volle Hin- und Herbewegungen aus. Unter einer vollen Hin- und Herbewegung wird in diesem Zusammenhang eine vollständige Linearschwingung bzw. die Periode dieser Schwingung verstanden. Bei jeder Umdrehung des Druckformzylinders 2 wird jeweils ein Bedruckstoffbogen in der Druckmaschine 1 bedruckt. Die Bahngeschwindigkeit, mit welcher die Rührelemente 13 den Druckfarbevorrat 16 durchpflügen, kann beispielsweise so hoch sein, dass sich die Rührelemente 13 mit ca. einem Meter pro Sekunde bei einer Druckgeschwindigkeit von ca. 15000 Drucken pro Stunde bewegen.

4 zeigt die Rührvorrichtung 25 in einer räumlichen Darstellung, aus welcher ersichtlich ist, dass die beiden äußeren Rührelemente 13 zueinander parallel orientiert sind.

In dem Druckfarbevorrat 16 bilden sich unvermeidlicherweise Luftblasen infolge des Einschlusses von der Umfangsoberfläche der Rasterwalze mitgerissener Luftschichten. Die Wirkung der Rührvorrichtung 25 ist folgende: Die Anzahl und die Größe dieser Luftblasen wird durch die Rührelemente 13 reduziert, wenn letztere durch den Druckfarbevorrat 16 hindurchpflügen. Die danach möglicherweise noch verbleibenden Luftbläschen sind so wenige und derart klein, dass sie die vollständige Befüllung der Rastervertiefungen (Näpfchen oder Rillen) der Rasterwalze 6 nicht beeinträchtigen und somit keine im Druckbild auf dem Druckbogen sichtbaren Komplikationen mehr hervorrufen.

1
Druckmaschine
2
Druckformzylinder
3
Gummituchzylinder
4
Anilox-Farbwerk
5
Feuchtwerk
6
Rasterwalze
7
Farbauftragwalze
8
erste Walze
9
zweite Walze
10
dritte Walze
11
Spanneinrichtung
12
Gummituch
13
Rührelement
14
15
Rakelfarbkasten
16
Druckfarbevorrat
17
Tauchwalze
18
Feuchtkasten
19
Dosierwalze
20
Feuchtauftragwalze
21
Feuchtreibwalze
22
Brückenwalze
23
Rakel
24
Rückwand
25
Rührvorrichtung
26
Linearantrieb
27
Schlitten


Anspruch[de]
Druckmaschine (1), umfassend ein Anilox-Farbwerk (4) mit einer Rasterwalze (6) und einem Rakelfarbkasten (15), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Rührelement (13) in den Rakelfarbkasten (15) ragend angeordnet ist. Druckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anilox-Farbwerk (4) einem Druckformzylinder (2) beigeordnet ist, dass das Rührelement (13) in zur Rasterwalze (6) im Wesentlichen achsparalleler Richtung hin- und herbewegbar gelagert ist, und dass das Rührelement (13) derart angetrieben ist, dass das Rührelement (13) bei einer bestimmten Maschinengeschwindigkeit pro jeweils höchstens fünf voller Umdrehungen des Druckformzylinders (2) eine volle Hin- und Herbewegung ausführt. Verfahren zum Betrieb einer Druckmachine (1), die ein Anilox-Farbwerk (4) mit einer Rasterwalze (6) und einem Rakelfarbkasten (15) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckfarbevorrat (16) in dem Rakelfarbkasten (15) mittels eines Rührelements (13) gerührt wird, um Luftbläschen in dem Druckfarbevorrat (16) zu minimieren. 4 Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührelement (13) entlang des Rakelfarbkastens (15) so schnell hin- und herbewegt wird, dass das Rührelement (13) bei einer bestimmten Maschinengeschwindigkeit pro jeweils höchstens fünf in der Druckmaschine (1) bedruckter Bogen eine volle Hin- und Herbewegung ausführt.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com