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Die
Erfindung betrifft eine Auftragsvorrichtung für ein Druck-/Lackwerk in einer
Verarbeitungsmaschine nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Verarbeitungsmaschine
ist bevorzugt eine Druckmaschine mit Druckwerken und vorzugsweise
kombiniert mit wenigstens einem Lackwerk.
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Bekanntlich
weist eine Auftragsvorrichtung für
ein Druck-/Lackwerk wenigstens eine Auftragwalze auf, die im Grundaufbau
einen Walzenkern, speziell aus einem Metallkern, und eine darauf
haftfest angeordnete Beschichtung aus einem elastomeren Material,
vorzugsweise Gummi, zur Führung
des zu verarbeitenden Mediums, wie Druckfarbe, Lack bzw. Feuchtmittel,
trägt.
Meist weisen die Auftragwalzen in einer Auftragsvorrichtung unterschiedliche
Durchmesser auf. Eine spezielle Auftragsvorrichtung dieser Art ist
aus
WO 03/10396 A1 ein
Druck-/Lackwerk in einer Verarbeitungsmaschine mit einer speziellen Ausbildung
von Auftragwalzen bekannt. Um das Auftreten von Stößen beim
Durchgang eines Zylinderkanals zu reduzieren und damit einen Beitrag
zur Erhöhung
der Druckqualität
zu leisten besteht wenigstens eine Auftragwalze aus einem Walzenkern
auf dem konzentrisch zumindest eine kompressible Schicht aus einem
Schaumstoffmaterial angeordnet ist und auf der kompressiblen Schicht
ist eine das zu verarbeitende Medium führende elastische Deckschicht haftfest
angeordnet.
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Alternativ
können
gemäß
DE 101 29 107 A1 Auftragwalzen
mit einem Walzenkern und einer Walzenbeschichtung in der Auftragsvorrichtung
eingesetzt werden, die ausgehend von der Walzenoberfläche mit
höchster
Härte einen
radial (in Richtung Walzkern) verlaufenden Härteabfall aufweisen.
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Aus
DE 10 2004 014 308
A1 sind Walzen und/oder Zylinder bekannt, welche zum Übertragen von
Farbe in Offsetdruckmaschinen ausgebildet sind und wobei über einem
Walzen- oder Zylinder-Stahlkern eine Wärme leitende Beschichtung zur Verteilung
lokal auftretender Stahlkernerwärmung
angeordnet ist. Die Walze und/oder der Zylinder kann bzw. können eine
auf dem Kern angeordnete, Gummi beschichtete Hülse als Trägerhülse aus Nickel, Stahl oder
CFK umfassen, wobei die Wärme
leitende Schicht auf der Trägerhülse oder
im Gummischichtaufbau angeordnet ist. Unter diesem Aspekt der Wärmedehnungen
wird als Stand der Technik u. a. angeführt, dass es bekannt ist, Zylinder
oder Walzen oder Walzenkerne aus Invar-Stahl oder CFK herzustellen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Auftragsvorrichtung
der eingangs genannten Art derart zu schaffen, dass die Einfärbung der
Druckform auch bei großen
Formatbreiten verbessert und die Duckqualität insbesondere durch Reduzierung von
Walzenstreifen weiter erhöht
wird.
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Gelöst wird
die Aufgabe durch die Ausbildungsmerkmale des unanhängigen Anspruches
1. Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein
erster Vorteil ist darin begründet,
dass die Auftragsvorrichtung mit erfindungsgemäß ausgebildeten Auftragwalzen
auch bei großen
Formatbreiten des zu verarbeitenden Bedruckstoffes eine spürbar verbesserte
Einfärbung
der Druckform auf dem Platten-/Formzylinder (mit oder ohne Zylinderkanal) gewährleistet.
Es wird in Folge steiferer Walzenkerne eine über die Formatbreite gleichmäßigere Linienpressung
der Auftragwalzen erzielt und somit ein Beitrag zur Erhöhung der
Druckqualität
geleistet. Bei einem Platten-/Formzylinder mit wenigstens einem
Zylinderkanal kann zusätzlich
das Dämpfungsverhalten gegenüber den
aus dem Durchgang eines Zylinderkanals resultierenden Stößen und
daraus resultierenden Schwingungen verbessert werden.
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Durch
die Ausbildung der Auftragsvorrichtung werden keine bzw. nur vernachlässigbar
geringe Erschütterungen
in die benachbarten Walzengruppen bzw. Zylinder übertragen. Weiterhin ist die
Bildung von Walzenstreifen auf dem Bedruckstoff bzw. Druckprodukt
vermeidbar und somit ist eine Steigerung der Druckqualität (bzw.
Lackierqualität)
realisierbar.
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Beim
Einsatz mehrerer Auftragwalzen in einer Auftragsvorrichtung ist
durch die spezielle Ausbildung des Walzenkerns aus einem metallischen Werkstoff
bzw. einem CFK-Material (vorzugsweise hoher axialer Elastizitätsmodul)
auch bei großen
Formatbreiten eine biegesteife Ausbildung erzielbar, so dass – über die
Formatbreite betrachtet – ein
im Wesentlichen gleichmäßiger Walzenstreifen
gewährleistet
ist.
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Als
zweiter Vorteil kann aufgeführt
werden, dass die Auftragsvorrichtung durch eine Kombination von
zumindest zwei Auftragwalzen gebildet ist und dass wenigstens eine
Auftragwalze einen Walzenkern aus einem metallischen Werkstoff und
wenigstens eine Auftragwalze einen Walzenkern aus einem CFK-Material aufweist.
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Bevorzugt
sind die Auftragwalzen mit relativ geringerem Durchmesser mit einem
Walzenkern aus CFK-Material ausgebildet und die Auftragwalzen mit relativ
großem
Durchmesser mit einem Walzenkern aus einem metallischen Werkstoff
ausgebildet. Bevorzugt sind die Auftragwalzen mit relativ geringem Gewicht
mit einem Walzenkern aus CFK-Material ausgebildet und die Auftragwalzen
mit relativ größerem Gewicht
mit einem Walzenkern aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet.
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In
einer Weiterbildung können
die Auftragwalzen zusätzlich
unter dem Aspekt der maximalen Formatbreite der Verarbeitungsmaschine
ausgelegt sein. So kann bei einem relativ großen Format bevorzugt der Walzenkern
aus einem CFK-Material ausgebildet sein. Dabei sind die Auftragwalzen
zumindest in Farbwerken einsetzbar.
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Im
mittels Feuchtmittel unterstützten
Offsetdruck ist zumindest eine Auftragwalze der Auftragsvorrichtung
mit einem Walzenkern aus CFK-Material oder einem metallischen Werkstoff
zusätzlich
zum Farbwerk auch in einem Feuchtwerk einsetzbar. Weiterhin ist
die Auftragsvorrichtung in Lack- bzw. Flexodruckwerken einsetzbar.
Dabei kann die Auftragsvorrichtung mit einem Formzylinder bzw. Plattenzylinder ohne
Zylinderkanal oder mit wenigstens einem Zylinderkanal in Funktionsverbindung
sein.
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Beim
Passieren eines Zylinderkanals (Kanaldurchgang) eines Platten-/Formzylinders taucht
die jeweilige Auftragwalze in Folge der verringerten Durchbiegung
nur geringfügig
in diesen und in die Kanalkanten ein. Nach dem Passieren des Zylinderkanals,
einschließlich
des Kanalanlaufes, weist der Walzenkern der jeweiligen Auftragwalze
eine hinreichende Rückstellkraft
auf, sodass die Walzengrundeinstellung insbesondere der vorgegebene
Walzenstreifen (Walzenbeistellung) am benachbarten Form-/Plattenzylinder
erneut einnehmbar ist. Ein relativ hoher axialer Elastizitätsmodul
des Walzenkerns aus einem CFK-Material vermindert die Durchbiegung
der jeweiligen Auftragwalze, insbesondere mit geringeren Durchmessern,
im Farbwerk bzw. Farb-/Feuchtwerk und bei Bedarf im Lackwerk.
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Die
Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden.
Dabei zeigen schematisch:
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1 ein
Offsetdruckwerk,
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2 eine
Auftragwalze der Auftragsvorrichtung im Querschnitt,
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3 eine
weitere Auftragwalze im Querschnitt,
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4 eine
weitere Auftragwalze mit spezieller Lagerung.
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Gemäß 1 ist
ein Offsetdruckwerk mit einem Farbwerk 6 und bei Bedarf
einem Feuchtwerk 5 gezeigt. Das Farbwerk 6 weist
u. a. wenigstens einen Walzenzug 16 auf, der endseitig
mehrere Auftragwalzen 9 bis 12 als Farbauftragswalzen
aufweist. Diesen Auftragwalzen 9 bis 12 sind axial
changierbare und rotativ antreibbare Farbreiberwalzen 13 in
Farbtransportrichtung vorgeordnet. Weiterhin ist dem Walzenzug 16 eine
Farbzuführeinrichtung 14,
beispielsweise eine Heberwalze oder eine Filmwalze, sowie ein Dosiersystem 15,
beispielsweise ein Farbduktor mit zugeordnetem Farbkasten, vorgeordnet.
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Im
vorliegenden Beispiel sind in Drehrichtung eines Platten-/Formzylinders 1 umfangsseitig vier
Auftragwalzen 9 bis 12 als Farbauftragwalzen diesem
Platten-/Formzylinder 1 an-/abstellbar
zugeordnet. Hierbei sind in Drehrichtung des Platten-/Formzylinders 1 die
erste und zweite als Farbauftragwalze ausgebildete Auftragwalze 9, 10 gemeinsam
mit einer vorgeordneten ersten Farbreiberwalze 13 reibschlüssig in
Kontakt und die dritte und vierte als Farbauftragwalze ausgebilde te
Auftragwalze 11, 12 gemeinsam mit einer vorgeordneten
zweiten Farbreiberwalze 13 reibschlüssig in Kontakt. Im Walzenzug 16 können weitere
Farbreiberwalzen 13 angeordnet sein.
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Der
Platten-/Formzylinder 1 weist im vorliegenden Beispiel
wenigstens einen achsparallel angeordneten Zylinderkanal 21,
beispielsweise zur Aufnahme von Spannmitteln zum Fixieren von Druckformen,
auf. Der Platten-/Formzylinder 1 ist weiterhin mit einem
Gummituchzylinder 2 (beispielsweise mit Zylinderkanal 21)
und der Gummituchzylinder 2 ist mit einem den Bedruckstoff
in Förderrichtung 3 führenden
Druckzylinder 4, hier als doppeltgroßer Bogenführungszylinder mit zwei Zylinderkanälen 21 für die Aufnahme
von Bogenhaltemitteln ausgebildet, ausgeführt, über einen Druckspalt 7 in
Kontakt.
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Bei
Bedarf, beispielsweise beim Feuchtmittel unterstützten Offsetdruck, ist in Drehrichtung
des Platten-/Formzylinders 1 dem Farbwerk 6 ein
Feuchtwerk 5 vorgeordnet. Das Feuchtwerk 5 weist
zumindest zum Platten-/Formzylinder 1 an-/abstellbare Feuchtauftragwalze
als Auftragwalze 8 auf, welche mit einem vorgeordneten
Feuchtmitteldosiersystem in Funktionsverbindung ist.
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Alternativ
(nicht gezeigt) ist ein Lackwerk, alternativ ein Flexodruckwerk,
mit einem Formzylinder 1 mit einem Zylinderkanal 21 und
einem mit dem Formzylinder 1 in Funktionsverbindung stehenden, den
Bedruckstoff führenden
Druckzylinder 4, beispielsweise einem doppeltgroßen Bogenführungszylinder
mit zwei Zylinderkanälen 14,
ausführbar.
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Das
Lackwerk weist zumindest zwei mit dem Formzylinder 1 in
Kontakt bringbare als Lackauftragwalzen ausgebildete Auftragwalzen
auf, welche mit einem Dosiersystem für das zu verarbeitende Medium
(Flexodruckfarbe, Lack) gekoppelt sind
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Gemäß 2 ist
eine Ausbildung der Auftragwalzen 8 bis 12 (Feuchtauftragwalze,
Farbauftragwalze, Lackauftragwalze), speziell eine Auftragwalze 9 im
Querschnitt gezeigt, welche einen Walzenkern 17 als Trägermaterial
besitzt. Der Walzenkern 17 umfasst einen metallischen Werkstoff,
beispielsweise Stahl. Mit Bezug zur Walzenachse 20 kann
der Walzenkern 17 aus einem Vollmaterial, in 2 ist
ein Vollzylinder gezeigt, oder aus einem Hohlzylinder gebildet sein.
Auf dem Walzenkern 17 ist haftfest eine erste Schicht 18,
beispielsweise eine kompressible Schicht, vorzugsweise aus einem
zelligen Schaumstoffmaterial, angeordnet. Alternativ kann die Schicht 18 aus
einem an sich bekannten Gummimaterial gebildet sein. Auf dieser
Schicht 18 ist eine zweite Schicht 19 mit einer
das zu verarbeitende Medium führenden
Deckschicht 22 aus einem Elastomer, beispielsweise einem
Gummimaterial, haftfest angeordnet. Bei Bedarf kann zwischen den beiden
Schichten 18, 19 und/oder zwischen der Schicht 18 und
dem Walzenkern 17 jeweils eine Sperrschicht angeordnet
sein.
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In 3 ist
eine Ausbildung der Auftragwalzen 8 bis 12 (Feuchtauftragwalze,
Farbauftragwalze, Lackauftragwalze), speziell eine Auftragwalze 11 im Querschnitt
gezeigt, welche einen Walzenkern 17 als Trägermaterial
besitzt. Der Walzenkern 17 umfasst einem Faserverbundwerkstoff,
beispielsweise aus einem CFK-Material. Mit Bezug zur Walzenachse 20 kann
der Walzenkern 17 aus einem Hohlzylinder (3)
oder aus einem Vollzylinder gebildet sein. Auf dem Walzenkern 17 ist
bevorzugt eine erste Schicht 18 mit Deckschicht 22 aus
einem Elastomer, vorzugsweise einem Gummimaterial, haftfest angeordnet.
In einer Weiterbildung kann die Auftragwalze 11 mit Schicht 18 einen
von der Deckschicht 22 radial in Richtung Walzenkern 17 verlaufenden
Härteabfall
innerhalb der ersten Schicht 18 aus einem Elastomer aufweisen.
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Die
Ausführungen
gemäß der 2 und 3 sind
lediglich beispielhaft aufgeführt.
Alternativ kann auf einem Walzenkern 17 eine Elastomerbeschichtung,
vorzugsweise eine Gummimaterial, mit lediglich einer Schicht (inklusive
Deckschicht) angeordnet sein. Weiterhin kann auf einer ersten Schicht 18 eine
Deckschicht 22 aus einem Gummimaterial mit einer – im Vergleich
zu üblichen
Elastomerbeschichtungen von ≥ 40
mN/m – extrem
niedrigen Oberflächenspannung,
bevorzugt ≤ 20
mN/m, angeordnet sein. Bevorzugt sind auf dem Walzenkern 17 mehrere
homogene Schichten aus Elastomer, vorzugsweise aus wenigstens einem
Gummimaterial, mit unterschiedlicher Shore-Härte angeordnet.
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Der
Walzenkern 17 kann, gebildet aus einem Vollmaterial oder
einem Hohlzylinder, einen Faserverbundwerkstoff aus Karbon mit hohem
Elastizitätsmodul,
speziell einen axialen Elastizitätsmodul
von 150 bis 450 GPa aufweisen. Ein Elastizitätsmodul in diesem Bereich ist
beispielsweise bei einem Hohlzylinder (vorzugsweise CFK-Rohr) durch
eine Wicklung des Faserverbundwerkstoffes aus Karbon mit 50% Faseranteil
bei einem Wickelwinkel von 75° bis
90° und
mit 50% Faseranteil bei einem Wickelwinkel von 30° bis 50° jeweils
mit Bezug zur Walzenachse 9 realisierbar. Alternativ kann
ein Elastizitätsmodul
in diesem Bereich durch Pultrusion realisiert sein.
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Bei
der Ausbildung als Hohlzylinder kann jeweils endseitig in den Hohlzylinder
ein Walzenzapfen (Vollmaterial oder Hülse), alternativ eine durchgehende
Achse, eingesetzt sein. Die Walzenzapfen können zusätzlich Lagereinheiten tragen.
Bei einer Ausbildung können
auf diesem Walzenkern 17 Lagereinheiten 23, wenigstens
eine Lagereinheit 23, vorgesehen sein und auf diesen Lagereinheiten 23 ist eine
Walzenhülse 24 (konzentrisch
zum Walzenkern 17) drehbar angeordnet, welche wenigstens
eine der Schichten 18, 19 mit einer Deckschicht 22 trägt (4).
Die Schicht 18 (mit Deckschicht 22) ist haftfest
mit der Walzenhülse 24 verbunden.
Der Walzenkern 17 kann dabei als Vollzylinder oder Hohlzylinder aus
einem metallischen Werkstoff oder einem CFK-Material gebildet sein.
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Die
kompressible erste Schicht 18 ist bevorzugt ein offenzelliges
oder geschlossenzelliges, alternativ ein gemischtzelliges, Schaumstoffmaterial.
Des Weiteren ist die kompressible Schicht 18 mit blasenförmigen oder
kanalförmigen
Luft- oder Gaseinschlüssen
ausführbar.
Die Deckschicht 22 besteht aus einem Elastomermaterial,
bevorzugt einem farb-/lackführenden
bzw. Feuchtmittel führenden Gummimaterial.
Die aus einem zelligen Schaumstoffmaterial gebildete kompressible
Schicht 18 ist haftfest, vorzugsweise mittels einer ersten
Vulkanisation, auf dem Walzenkern 17 angeordnet. Als ein
derartiges Schaumstoffmaterial ist beispielsweise Moosgummi einsetzbar.
Die konzentrisch auf der kompressiblen Schicht 18 angeordnete
Deckschicht 22 ist auf dieser Schicht 19, vorzugsweise
mittels einer zweiten Vulkanisation, haftfest angeordnet.
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Bei
Druckwerken mit Farb- und Feuchtwerken 6, 5 ist
pro Druckwerk eine Kombination von Feuchtauftragwalze 8 und
Farbauftragwalzen 9 bis 12 in jedem Druckwerk
mit zumindest einer Walze mit je einem Walzenkern 17 aus
einem metallischen Werkstoff und einem CFK-Werkstoff realisierbar.
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Bevorzugt
kann bei einem Farbwerk 6 in Drehrichtung des Platten-/Formzylinders 1 die
erste Auftragwalze 9 einen Walzenkern 17 aus einem
metallischen Werkstoff und die weiteren Auftragwalzen 10 bis 12 können einen
Walzenkern 17 aus einem Faserverbundwerkstoff aus Karbon
aufweisen.
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Bevorzugt
kann bei einem Farbwerk 6 in Drehrichtung des Platten-/Formzylinders 1 die
erste und zweite Auftragwalze 9, 10 einen Walzenkern 17 aus
einem metallischen Werkstoff und die weiteren Auftragwalzen 11, 12 einen
Walzenkern 17 aus einem Faserverbundwerkstoff aus Karbon
aufweisen.
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Zusammengefasst
wurde erfindungsgemäß eine Auftragsvorrichtung
geschaffen, die zumindest eine Auftragwalze 8 bis 12 mit
einem Walzenkern 17 aus einem Faserverbundwerkstoff aus
Karbon aufweist und zumindest eine weitere Auftragwalze 8 bis 12 einen
Walzenkern 17 aus einem metallischen Werkstoff aufweist.
Der Walzenkern 17 kann aus einem Faserverbundwerkstoff
aus Karbon als ein Hohlzylinder oder ein Vollzylinder ausgebildet
sein. Alternativ kann der Walzenkern 17 aus einem metallischen
Werkstoff als ein Hohlzylinder oder ein Vollzylinder ausgebildet
sein.
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Bevorzugt
weist wenigstens eine Auftragwalze 8 bis 12 mit
einem relativ kleinen Durchmesser einen Walzenkern 17 aus
dem Faserverbundwerkstoff aus Karbon auf. Alternativ weist bevorzugt
wenigstens eine Auftragwalze 8 bis 12 mit einem
relativ großen
Durchmesser einen Walzenkern 17 aus dem metallischen Werkstoff
auf.
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In
einer weiteren Ausbildung kann der Walzenkern 17 durch
einen zweilagigen Aufbau gebildet sein. Hierzu ist der Walzenkern 17 aus
einem Vollmaterial oder einem Hohlzylinder aus einem metallischen
Werkstoff (erste Lage) gebildet und einem CFK-Material als zweite
Lage gebildet, wobei das CFK-Material konzentrisch auf dem metallischen Werkstoff
angeordnet ist. Alternativ kann der Walzenkern 17 aus einem
Vollmaterial oder einem Hohlzylinder aus einem CFK-Material und
einer Hülse
aus einem metallischen Werkstoff gebildet sein, welche konzentrisch
auf dem CFK-Material angeordnet ist. Die Lagen können haftfest untereinander
verbunden sein.
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Unter
dem Aspekt einer kostengünstigen Fertigung
können
wenigstens zwei Auftragwalzen 8 bis 12 einen einheitlichen
Durchmesser des Walzenkerns 17 aufweisen und die Außendurchmesser
ihrer Deckschichten 22 können differieren. Dabei können erste
und zweite Schichten 18, 19 (mit Deckschicht 22)
kombiniert, alternativ lediglich eine erste Schicht 18 (mit
Deckschicht 22) angeordnet sein. Auf dem Walzenkern 17 sind
weiterhin eine erste Schicht 18 und auf dieser eine zweite
Schicht 19 mit der das zu verarbeitende Medium führenden
Deckschicht 22 aus einem Elastomer haftfest angeordnet.
Dabei ist die erste Schicht 18 bevorzugt eine kompressible Schicht
aus einem zelligen Schaumstoffmaterial.
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In
einfacher Ausbildung weist die Auftragsvorrichtung bei einem Farbwerk 6 in
Drehrichtung des Platten-/Formzylinders 1 eine erste Auftragwalze 9 mit
einem Walzenkern 17 aus einem metallischen Werkstoff auf
und die weiteren Auftragwalzen 10 bis 12 weisen
einen Walzenkern 17 aus Faserverbundwerkstoff aus Karbon
auf.
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Bei
einem Feuchtwerk 5 weist wenigstens eine Auftragwalze 8 einen
Walzenkern 17 aus einem metallischen Werkstoff oder aus
einem Faserverbundwerkstoff aus Karbon auf.
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Die
Wirkungsweise der Auftragsvorrichtung ist wie folgt:
Bei Betrieb
der Verarbeitungsmaschine rotiert der Platten/Formzylinder 1 in
Förderrichtung 3,
so dass wenigstens eine der Auftragwalzen 8 bis 12 auf
dem Platten/Formzylinder 1 abrollt. Beim Passieren des Zylinderkanals 21 an
der Kontaktstelle zu wenigstens einer der Auftragwalzen 8 bis 12 wird
der durch die Zylinderkanalkanten initiierte Stoß in Folge des relativ steifen
Walzenkerns 17 mit metallischem Werkstoff oder CFK-Werkstoff
und in der Ausbildung als Vollzylinder oder Hohlzylinder nahezu
völlig
kompensiert. Eine zusätzliche
Dämpfung
kann durch die auf dem Walzenkern 17 angeordnete eine Schicht
bzw. mehrere Schichten erzielt werden. Bevorzugt können die
Schichten als homogene Schichten ausgebildet sein, insbesondere
aus Gummimaterialien von unterschiedlicher Shore-Härte.
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- 1
- Platten-/Formzylinder
- 2
- Gummituchzylinder
- 3
- Förderrichtung
- 4
- Druckzylinder
- 5
- Feuchtwerk
- 6
- Farbwerk
- 7
- Druckspalt
- 8
- Feuchtauftragwalze
- 9
- erste
Farbauftragwalze
- 10
- zweite
Farbauftragwalze
- 11
- dritte
Farbauftragwalze
- 12
- vierte
Farbauftragwalze
- 13
- Farbreiberwalze
- 14
- Farbzuführeinrichtung
- 15
- Dosiersystem
- 16
- Walzenzug
- 17
- Walzenkern
- 18
- erste
Schicht
- 19
- zweite
Schicht
- 20
- Walzenachse
- 21
- Zylinderkanal
- 22
- Deckschicht
- 23
- Lagereinheit
- 24
- Walzenhülse