DE2745741B2

DE2745741B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Regulierung des in nach dem lithographischen Verfahren arbeitenden Druckmaschinen verwendeten Feuchtwassers

Info

Publication number: DE2745741B2
Application number: DE2745741A
Authority: DE
Inventors: Minoru Sayama Saitama Kagatani
Original assignee: Nikkei Shoji Co Ltd
Current assignee: Nikkei Shoji Co Ltd
Priority date: 1976-10-15
Filing date: 1977-10-11
Publication date: 1981-04-16
Also published as: US4146474A; DE2745741A1; DD133420A5; FR2367611B1; FR2367611A1; GB1543513A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regulierung des in nach dem lithographischen Verfahren arbeitenden Druckmaschinen verwendeten Feuchtwassers nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2.

Es ist bereits eine Vorrichtung zur Regulierung des in einer Druckmaschine verwendeten Fcuchtwassers bekannt, die einen Wasserbehälter besitzt, der einen Schwimmermechanismus zur Nachregulierung des Wasserpegels, einen Injektor zur Zuführung von Säure und eine Pumpe aufweist, durch die das Feuchtwasser über ein Filter einer Druckmaschine zugeführt und von der Druckmaschine zurück in den Wasserbehälter geführt wird. Ein Teil des Feuchtwassers wird hinler dem Filter abgezweigt und über eine pH-Durchflußmeßelektrode in den Rückstrom von der Druckmaschine geführt. Die pH-Durchfiußmeßeleklrodc steuert einen Regler für die Säurezugabe in den Wasserbehälter. Der Regler für die Säurezugabe arbeitet auch im Zusammenhang mit dem Schwimmer, so daß bei Zugabe von Wasser in den Wasserbehälter entsprechend Saure zugesetzt wird (DE-OS 23 55 393).

Da nur dann Wasser zugesetzl wird, wenn der Wasserspiegel auf einen vorgegebenen Wert abgesunken ist, wird bei jeder Nachregulicriing eine relaiiv große Wassermenge zugesetzt, was auch die Zugabe einer relativ großen Säuremenge erfordert. Dies bedingt wiederum, daß die pH-Einstellung relativ grob ist und einige Zeit erforderlich ist, bis sich der gewünschte Wert einstellt. Da die Wasserumwälzung im Behälter nur durch den Wasserrückfluß erfolgt, stellen sirh im Laufe der Zeit über der Höhe Unterschiede im pH-Wert ein, da die Wasserstoffionen sich im unteren Wasserbehälterteil starker konzentrieren als im oberen Teil. Dadurch wird der Druckmaschine Wasser mit sich

υ; änderndem pH-Wert zugeführt. Die Meßelektrode für den pH-Wert ist bei der bekannten Anordnjng in einer Meßleilung angeordnet und bestimmt nur den Säuregehalt des Feuchtwassers. Dadurch ist nicht gewährleistet, daß der gemessene pH-Wert dem tatsächlichen pH-Wert im Wasserbehälter entspricht. Da eine Regulierung nur nach dem Säuregehalt erfolgt, kann die Regulierung nur sehr grob sein.

Es hat sich gezeigt, daß der in der Druckmaschine hergestellte Siebdruck schon auf geringe Schwankungen des pH-Wertes des Feuchtwassers empfindlich reagiert. Mit der bekannlen Vorrichtung laß! sich, wie Versuche gezeigt haben, der pH-Wert nicht in der erforderlichen Weise konstant halten.

Zur Temperaturregelung des Feuchtwassers einer

>■> Offset-Druckmsschine ist es außerdem bekannt, eine Kühlvorrichtung für das Feuchtwasser vorzusehen, die dann wirksam wird, wenn die Temperatur einen oberen Grenzwert überschreitet (US-PS 33 58 704). Die dadurch zugelassenen Temperaturschwankungen sind

«ι derart groß, daß der pH-Wert davon empfindlich beeinflußt wird. Außerdem wird die Druckqualität noch dadurch beeinflußt, daß sich die Oberflächenspannung des Wassers auf den Druckwalze' ändert, da die Oberflächenspannung eine Funktion der Temperatur ist.

;> Zum Stand der Technik gehört weiterhin ein Mischsystem für das Feuchtmittel einer Offset-Druckmaschine, mit dem die wesentlichen Bestandteile eines Feuchtmittels, nämlich Wasser, Alkhol und Säure oder Lauge gemischt werden, um eine den Anforderungen entsprechende Feuchlflüssigkeit zu erhalten (US-PS 33 58 704). Eine Überwachung des pH-Werlcs der Feuchtflüssigkeii: ist jedoch nicht vorgesehen.

Ebenfalls um Stand der ^Technik zählt ein Feuchtwerk für lithographische Druckmaschinen, das mit

4^r> einem pH-Meter zur Kontrolle der Wasserstoffionenkonzentralion versehen ist, der in einem geschlossenen, eine Umwälzpumpe aufweisenden Flüssigkeitskreislauf zwischen Wasserkasten und Vorratsbehälter eingesetzt ist (DE-PS 9 32 491). Auf diese Weise ist eine laufende Überwachung des pH-Wertes der Feuchtflüssigkeit möglich.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, das Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. die Vorrichtung nach dem

v. Oberbegriff des Patentanspruchs 2 so auszubilden, daß eine Konzentration der Wasserstoffionen im Feuchtwasser, bzw. der pH-Wert des Feuchtwassers im Wasserbehälter lokal gleichmäßig optimal eingestellt und aufrechterhalten werden kann. Die Lösungsmittel

bo dieser Aufgabe sind verfahrensmäßig im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 und vorrichtungsmäßig im Kennzeichen des Patentanspruchs 2 zusammengefaßt.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen in ihrer Kombination eine äußerst genaue Einstellung und

h^r. Beibehaltung des pH-Wertes des Feuchtwassers für Druckmaschinen, wie sie bisher nicht erreicht werden konnten.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung

beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. I eine erfindungsgemäße Feuchtwasser-Regelungsvorrichtung von vorn,

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung von oben,

Fig. 3 die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung von der Seile, und

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein filter, das bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung verwendet wird.

Als Ergebnis verschiedener Untersuchungei, und Tests wurde im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ermittelt, daß auch dann, wenn Leitungs- oder Brunnenwasser verwendet wird, durch geeignete Überwachung und Steuerung des pH-Werts und der Temperaturbed-ngungen des Wassers, sowie der dem Wasser zugefügten Zusätze das Drucken unter stabilen Voraussetzungen über einen langen Zeitraum hinweg möglich ist.

Der pH-Wert des Feuchtwassers gibt den Zusammenhang zwischen der lonenkonzentratLn der Wasserstoffionen (H⁺) und der Hydroxyionen (OH"'/ im Wasser wieder. Der pH-Wert kann in (H⁺) Mol/Liter angegeben werden. Wenn der Säureweri hoch ist, oxidieren und korrodieren Metalle, so daß dadurch die Druckplatte beschädigt oder zerstört wird. Wenn das Wasser dagegen alkalisch ist, wird der Druckplatlen-Untergrund verschmutzt und die Ölkomponente der F'arbe wird verseift. In jedem Falle wird aber die Qualität des Druckes verschlechtert.

Es hat sich weiterhin herausgestellt, daß die Temperatur des Feuchtwassers die Dicke der Wasserschicht bzw. des Wasserfilms auf der Druckplatte beeinflußt. Die Dicke des Wasserfilms beeinflußt die Druckfarben-Eigenschaften erheblich. Temperaturänderungen verursachen sowohl eine Viskositätsänderung der Druckfarbe als auch der Abstoßung zwischen Wasser und Druckfarbe. Die Temperatur ändert sich nicht nur in jahreszeitlichen Rhythmus, sondern auch in lageszeitlichem Rhythmus. Die Temperatur ändert sich auch auf Grund des bei Dauerbetrieb auftretenden Temperaturanstiegs der Druckzylinder. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, die Temperatur des Feuchtwassers auf einen konstanten Wert einzuregeln, um das gewünschte Gleichgewicht zwischen Druckfarbe und Wasser aufrechtzuerhalten, einen stabilen Druckvorgang sichczustellen und den richtigen Oberfiächcnglanz, die richtige Trocknung usw. des fertigen Druckproduktes zu gewährleisten.

Es ist bekanntermaßen erforderlich, das Feuchtwasser mit einer erforderlichen Zusammensetzung, einer ^richtigcn Temperatur und einem angepaßten pH-Wert umzuwälzen bzw. umlaufen zu lassen, um dadurch Kosten zu sparen. Beim Umwälzen des Feuchtwassers ist es erforderlich, den Wasserpegel in einen: Vorratsbehälter auf einen konsianten Wert zu halten, und in das Feuchtwasser hereinkommende Verunreinigungen zu entfernen.

Die erfindungsgemäße, in den F i g. I bis 3 dargestellte Steuer- bzw. Regelvorrichtung umfaß: ein Gehäuse 20 mit verschiedener. Reglern 21, einen Vorratsbehälter 18 im unteren Teil des Gehäuses 20, eine Trennwand 19 und ein Filter 4 auf einer Seite der Trennwand 19. Nicht dargestellte, mit Überlaufplatten versehene Wasserkästen sind in der Druckmaschine vorgesehen, aus denen das Feuchtwasser den Druckplatten zujelührt wird. Das von den Überlaufplatten kommende, über diese hinweg fließende Wasser strömt durch Rückführleiiungen 28 nach unten, die durch Öffnungen 22 der hinteren Wand

des Gehäuses 20 hindurchgehen. (Jas rüekgelührte Wasser gelangt in den oberen Bereich des Filters 4. Das Feuchtwasser wird den Wasserkäsien von Auslaßöffnungen 11a von Pumpe 11 zugeführt, die am hinteren oberen Bereich des Vorratsbehälter 18 angeordnet sind, wie dies in Fig.2 dargestellt ist. Ein Schwimmer 1Oj eines Pegehr.eßgeräts 10 liegt im Vorratsbehälter 18 auf der Wasseroberfläche und öffnet oder bchfießt ein Wasserzuleilungsrohr 23. das mit eine, nicht dargestellten Wasserversorgungsquelle in Verbindung sieht, so daß dadurch der Wasserpegel im Vorratsbehälter 18 auf einem konstanten Wert gehalten wird. Wenn Wasser aus einem Brunnen zufließt, wird in der Wasserzufuhr leitung 23 ein Zylinder 40 mit einem darin enthaltenen Ionenaustauschharz bzw. -mitte! eingesetzt, um das Wasser weich zu machen. Am rechten unteren Ende des Gehäuses 20 befindet sich ein Kühlaggregat 7, über dem ein Säurebehälter 5 und ein Neutralisierungsbehälter 6 angeordnet sind. Rohre 15 und 16 am Boden der Behälter 5 und 6 sind über Chemiepnmpen 8 b/w. 9 und Leitungen 13 bzw. 14s mh dem Vorr.itsbebälier 18 verbunden. Der Vorratsbehälter 18 besitzt ein Rührwerk 3. dessen Rührflügel 3a tief in den Vorratsbehälter 18 eintaucht. Der Vorratsbehälter 18 ist mit Elektroden 2 ausgerüstet, die den pH-Wert messen. Diese Elektroden 2 stellen den Chemiepumpen 8 und 9 Signale über ein pH-Meßgerät 1 des Setzers 21 bereit. Ein Rohrheizgerät 12 befindet sich unter dem Pegel-Meßgerät 10. Ein Temperalurmeßglied 25 ist unter den Pumpen 11 angeordnet, um die Wassertemperatur im Vorratsbehälter 18 zu messen. Das vom Temperalurmeßglied 25 bereitgestellte Signal gelangt zu einem Temperaturregler 24, der dem Kühlaggregat 7 oder dem Heizgerät 12 ein Signal bereitstellt, um die Wassertempcratur auf einen festgelegten Wert zu halten.

Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, sind in einer Filterkammer 14 zyünderförmige Filter 4 enthalten, wobei ein kleiner Spalt zwischen den Außenrändern der Filter 4 und der Innenwand der Filterkammer 14 vorliegt. Das von der Druckmaschine zurückgeführte Wasser strömt durch laminierte Filtereinheiten 34 nach unten, wobei im Wasser enthaltene Feststoffe ausgefiltert werden. Dann steigt das Wasser durch den Spalt nach oben und strömt dann über die Trennwand 19 in den Vorratsbehälter 18. Wie F i g. 4 zeigt, wird ein abnehmbarer Trichter 32 von einem Halterungsteil 31 am oberen Ende des Filters 4 gehaltert Eine perforierte Platte 33 ist am Boden des aus den Filtereinheiten 34 bestehenden Stapels vorgesehen. Das über die jeweiligen Rückführleitungen 28 zurückgeführte Wasser strömt durch den Trichter 32 nach unten auf den mittleren Bereich der obersten Filtereinheit 34. Es wird daran gehindert, durch den Spalt in den Boden einzuströmen. Wie F i g. 3 zeigt, liegt das obere Ende des Filters 4 höher als der Schwimmer 10a des Pegelmeßgeräls 10, so daß der Pegel des umgewälzten Feuchtwassers im Filter 4 etwas höher als der Pegel im Vorratsbehälter 18 ist, so daß das Wasser mit relativ geringer Geschwindigkeit durch das Filter 4 fließt.

Es können irgendwelche, auf dem Markt erhältliche Filtereinheiten 34 benutzt werden. Wenn Polypropylenfasern verwendet werden, so absorbieren sie Öl mit einer Menge von 1,5 g Öl pro 1 g Polypropylenfasern. Die verbrauchten Fasern können nach dem Trocknen verbrannt werden. Es hat sich herausgestellt, daß eine gute Filierwirkung bei dauerndem Drucken dadurch aufrechterhalten werden kann, daß die erste (oberste) Einheit, beispielsweise jede Woche, die zweite Einheit.

beispielsweise alle 2 Wochen und die dritte Einheit, beispielsweise jeden Monat, erneuert bzw. ausgewechselt wird.

Die pH-Wcrt-Meßelcklrodcn 2 werden abnehmbar mittels eines U-förmigcn Bandes 3f> an einer Halterung 35 befestigt. Wenn die Elektroden 2 verschmutzt sind, können sie daher ausgebaut und durch bloßes Abwischen, mit neutralen Reinigungsmitteln oder Alkohol gesäubert werden. Wenn hochmolekulare Substanzen, Alkohole oder Säuren als l'euchtwasserzusäl.'.e nicht verwende! werden, ist das Reinigen der Elektroden 2 leicht.

Der mit den Elektroden 2 gemessene und durch Chemikalien, die mit den Chemiepurnpcn 8 und 9 eingebracht werden, eingestellte pl !-Bereich ändert sich in Abhängigkeit von der Art der Druckplatte, beispielsweise einer anodisieren Plätte, der An der Druckfarbe und anderen Druckbedingungen. Normalerweise zulässige pH-Werte liegen zwischen 5,0 und 6,5. Natürlich sollte ein genauer pH-Wert für bestimmte Druckbedingungen innerhalb dieses Bereichs gewählt werden, wobei diese genauen pH-Werte von den Papiercigenschaften (einschließlich der Schicht- bzw. Beschichtungsmittel), der Druckplatte und der Druckfarbe abhängt und mit ±0,5% schwankt.

D;. die Temperatur des Feuchlwassers im Vorratsbehälter 18 einen empfindlichen Einfluß auf die Druckfarbe und andere Druckparameter ausübt, sollte die Temperatur vorzugsweise in einem Bereich von 9 bis 15". und insbesondere in einem Bereich von 10 bis 13 C, liegen. Wenn die Temperatur also unter 9"C oder 10"C abfällt, wird das Rohr-Heizgerät 12 eingeschaltet. Wenn die Temperatur auf I2"C ansteigt, wird das Rohr-Heizgerät 12 abgeschaltet. Wenn die Temperatur dagegen auf 15 C, vorzugsweise auf 13 C, ansteigt, wird das Kühlgcrät 7 eingeschaltet, um das Feuehtwasser zu kühlen. Mit der auf diese Weise geregelten Temperatur gelangt das Fcuchtwasscr in einer Menge zum Druckzylinder, die ausreicht, einen Wasserfilm mit möglichst kleiner aber ausreichender Dicke zu bilden. Gleichzeitig wird eine Emulgicrung und Hunting der Druckfarbe verhindert, so daß dadurch ein wirkungsvollcr. richtiger Druckvorgang über einen langen Zeitraum hinweg sichergestellt bleibt.

Da tier Wasserpcgel im Vorratsbehälter 18 konstant gehalten wird, bleibt die Zuführung des Feuchlwassers mit den Pumpen 11 zu den Wasserkästen stabil. Wenn der Wasserpegel im Vorratsbehälter 18 schwankt bzw. pulsiert, schwankt bzw. pulsiert auch der Wasserpegel in den Wasserkästen, su uaß dadurch eine unregelmäßige Zuführung an Feuchlwasscr zum Druckzylinder verursacht wird. Da die Temperatur des Feuchtwasscrs konstant gehalten wird, kann darüber hinaus auch die Temperatur des Druckzylinders und der verschiedenen, mit dem Druckzylinder zusammenwirkenden Walzen konstant gehalten werden. Dadurch wird auch eine richtige Druckfarbentempcraiur von beispielsweise 24 bis 27' C sichergestellt. Wenn der Farbkasten auf einer geeigneten Temperatur, beispielsweise auf 14 oder 15"C. gehallen wird, ist es möglich, das richtige Gleichgewicht zwischen der Druckfarbcnmcnge und der Feuchtwassernicnge aufrechtzuerhalten. Da der piI-Wert reguliert wird und Verunreinigungen entfernt werden, kann darüber hinaus auch ein effektives und stabiles Drucken über einen langen Zeitraum hinweg vorgenommen werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Regulierung des in nach dem lithographischen Verfahren arbeitenden Druckmaschinen verwendeten Feuchtwassers, bei welchem das Feuchtwasser über die Wassc· kästen der Druckmaschinen, einen Vorratsbehälter und einen Filter umgewälzt wird, der Wasserpegel und der pH-Wert des Feuchtwassers gemessen und durch Zugabe von Frischwasser und Säure entsprechend regu'iert werden, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert des Feuchtwas:;ers direkt im Vorratsbehälter (18) gemessen wird und durch Zugabe auch von Lauge in den Vorratsbehälter (18) reguliert wird, daß das Feuchiwasser im Vorratsbehälter (18) gerührt wird und daß die Temperatur Jes Feuchtwassers in dem Vorratsbehälter (18) dauernd gemessen und durch Kühlen oder Erwärmen innerhalb eines Bereichs von ±2°C um eine Bezugstemperatur gehalten wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit Meß- und Regeleinrichtungen für die Konstanthaltung der Feuchtwassermenge und des pH-Wer.es des Feuchtwassers im Vorratsbehälter, die eine Einrichtung zum Zuführen von Säure in den Vorratsbehälter aufweist, und mit einer Umwälzpumpe für das Feuchtwasser, gekennzeichnet durch die Anordnung der Meßeinrichtung (2) für den pH-Wert direkt im Vorratsbehälter (18), durch eine Einrichtung (6) zur Zuführung von Lauge in den Vorratsbehälter (18),durch einen im Vorratsbehälter (18) angeordneten Rührer (3, 3a), durch einen ebenfalls im Vorratsbehälter (18) angeordneten Temperaturmesser (25) und durch eine davon gesteuerte Heiz- (12) und Kühleinrichtung (7) für das Feuchtwasser.