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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Druckfarbe einer Druckmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie entsprechende Verwendungen einer Druckmaschine gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 3 und 8.
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Verschiedene Einflüsse führen in Druckmaschinen zu ungleichmäßigen Druckergebnissen. Erstens wird in Walzenstühlen von Druckmaschinen aufgrund von Reibungsverlusten Wärme erzeugt. Infolgedessen weist üblicherweise eine Druckfarbe, die sich in einem unmittelbar an dem Walzenstuhl angeordneten Vorratsbehälter, dem sogenannten Farbkasten, befindet, eine gegenüber der Umgebungstemperatur erhöhte Temperatur auf. Wird nun aus einem Farblager frische Druckfarbe in den Farbkasten eingespeist, so entstehen temporäre Temperaturschwankungen in dem Farbkasten. Bereits geringe Temperaturschwankungen können eine große Veränderung einer Konsistenz der Druckfarbe bewirken. Diese Konsistenzveränderung macht sich in einer geänderten Farbführung bemerkbar und schlägt sich schließlich in einer variierenden Farbdichte auf einem Druckbogen nieder. Ein Temperaturverlust infolge der Einspeisung frischer Druckfarbe führt zu einer abnehmenden Farbdichte auf dem Druckbogen, wohingegen die Farbdichte während eines anschließenden Druckausgleiches wieder zunimmt.
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Ein weiterer, das Druckergebnis nachteilig beeinflussender Umstand ist durch eine sogenannte Thixotropie von Druckfarbe gegeben. Damit wird die Eigenschaft gewisser Lösungen oder Dispersionen bezeichnet, durch mechanische Konvektion, beispielsweise durch Rühren oder Schütteln, ihr Fließverhalten auch bei konstanter Temperatur reversibel zu verändern. So besitzt eine in dem Farbkasten infolge einer Rotation einer Duktorwalze kontinuierlich bewegte Druckfarbe eine geringere Viskosität als eine frisch zugeführte Farbe, die verhältnismäßig wenig gerührt wird. Infolgedessen resultiert durch eine in einem diskontinuierlichen Prozess nachgefüllte Druckfarbe eine vorübergehend geringere Farbübertragung durch die Duktorwalze. Insgesamt sind, um ein gleichmäßiges Druckergebnis zu erhalten, daher häufige Korrektureingriffe durch einen Drucker notwendig.
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Um eine konstante Temperatur in Druckmaschinen aufrechtzuerhalten, sind Temperiereinrichtungen unterschiedlicher Formen bekannt, die sich auf das Halten einer vorgegebenen Temperatur in dem Farbkasten, in dem Farbduktor oder in dem Walzenstuhl der Druckmaschine beziehen. Beispielsweise beschreibt die
DE 167 55 38 U eine aus einem oder mehreren Wärmestrahlern bestehende Heizvorrichtung für Farbkästen von Druckmaschinen. Die bekannten Heiz- oder Temperiervorrichtungen sind jedoch nicht geeignet, das vorbeschriebene Problem von Temperaturfluktuationen durch die Einspeisung von Frischfarbe zu überwinden.
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In dem
DE 93 10 680 U1 ist eine Einrichtung zum Einstellen einer Temperatur einer Druckfarbe im Farbwerk einer Druckmaschine beschrieben. Das Farbwerk umfaßt einen Farbkasten mit einer Farbkastenwalze, oberhalb welcher gemäß eines ersten Ausführungsbeispieles ein Temperierbehälter angeordnet ist, der mit als Temperiereinrichtung fungierenden Heiz- und/oder Kühleinrichtungen zur Einstellung eines in dem Temperierbehälter befindlichen Farbvorrats auf eine bestimmte Temperatur ausgestattet ist. Die bestimmte Temperatur ist so gewählt, daß eine Grundtemperierung mittels Temperieren der Farbkastenwalze und/oder des Farbwerkes und eine Endtemperierung mittels der Temperiereinrichtung durchführbar ist. Der Temperierbehälter ist mit einem oberhalb der Farbkastenwalze angeordneten Farbführungsrohr verbunden, welches die temperierte Farbe über Tropfdüsen auf die Farbkastenwalze aufbringt. Gemäß eines zweiten Ausführungsbeispieles ist im Farbkasten ein Rührelement zum Umrühren eines bereits im Farbkasten befindlichen Farbvorrats angeordnet, das mit einer Heiz- und/oder Kühleinrichtung zur Einstellung des Farbvorrats auf eine gewünschte Temperatur ausgestattet ist. Die Heiz- und/oder Kühleinrichtung ist mit einer Regeleinrichtung eines geschlossenen Regelkreises verbunden, durch den die Farbtemperatur des Farbvorrats im Farbkasten stets auf einen Wert eingeregelt wird, welcher die Einhaltung als Sollwerte vorgegebener Farb- und/oder Druckbildeigenschaften gewährleistet.
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In
DE 41 37 337 A1 sind ein Rührwerk zum Aufrechterhalten der Homogenität der Druckfarbe und eine Temperiereinrichtung zum Beheizen eines Druckfarbenbehälters offenbart.
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In
DE 41 16 989 A1 ist eine Versorgungseinrichtung beschrieben, welche einen Vorratsbehälter mit einer Heizung und einem Rührer aufweist. Der Rührer dient dazu, den Lack mit Wasser zu vermengen. Eine bestimmte Viskosität des Lackes wird durch dessen Verdünnung erreicht.
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In
US 2,022,635 A ist eine Druckmaschine beschrieben, bei welcher die Druckfarbe auf eine in dem Bereich zwischen 0 Grad Celsius und 100 Grad Celsius liegende Temperatur temperiert wird und hierbei der Einfluss der Temperatur auf die Viskosität berücksichtigt wird.
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In
DE 22 59 225 A ist eine Druckmaschine beschrieben, bei welcher eine Farbwanne mit einem Heizstab ausgestattet ist und ein Farbvorratsbehälter mit einer Heizeinrichtung ausgestattet ist, um die Temperatur auf 50 Grad oder 80 Grad anzuheben.
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In
US 4,879,951 ist eine Maschine beschrieben, bei der ein Temperatursteuersystem für die Farbe vorhanden ist.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und Verwendungen einer Druckmaschine zur Verfügung zu stellen, mit denen eine höhere Konstanz der Fließeigenschaften der Druckfarbe und damit gleichmäßigere Druckergebnisse erzielbar sind.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und durch Verwendungen einer Druckmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 3 beziehungsweise 8 gelöst.
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Die nach Anspruch 3 erfindungsgemäß verwendete Druckmaschine weist mindestens eine Temperiereinrichtung auf, die in einem Transportweg der Druckfarbe einem Farbkasten der Druckmaschine vorgeordnet ist, so dass die Druckfarbe aus der Temperiereinrichtung in einem auf eine Temperatur einer bereits im Farbkasten befindlichen Druckfarbe temperierten Zustand in den Farbkasten transportier- und gebbar ist.
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Dagegen sieht die nach Anspruch 8 verwendete Druckmaschine mindestens eine Rühreinrichtung vor, die in dem Transportweg der Druckfarbe dem Farbkasten vorgeordnet ist, so dass die Druckfarbe aus der Rühreinrichtung in einem gerührten Zustand in den Farbkasten transportier- und gebbar ist. Beide Maßnahmen, Temperier- und Rühreinrichtung, lassen sich auch vorteilhaft in einer Druckmaschine kombinieren.
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Verfahrensgemäß wird also die Druckfarbe vor ihrem Einfüllen in den Farbkasten der Druckmaschine auf eine Temperatur und/oder Viskosität einer bereits im Farbkasten befindlichen Druckfarbe temperiert und/oder gerührt. Indem die Temperiermaßnahme nicht beziehungsweise nicht ausschließlich auf eine direkte Temperierung von Farbkasten oder Walzenstuhl der Druckmaschine abzielen, sondern auch eine Temperierung der einem Druckwerk zuzuführenden Druckfarbe einschließt, gelingt es, auch geringste Temperaturschwankungen des Druckwerks zu vermeiden. Gleichzeitig kann durch die Verrührung der transportierten Druckfarbe diese auf eine vorgebbare Konsistenz eingestellt werden. Korrigierende Eingriffe durch einen Drucker zur Erzielung einer gleichmäßigen Druckbildung sind sehr viel seltener notwendig. Die Erfindung erlaubt daher, mit geringem Prozessaufwand einen menschlichen Arbeitseinsatz zu minimieren und gleichzeitig das Druckergebnis zu verbessern.
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Die Temperiereinrichtung, die in erster Linie Heizaufgaben zu erfüllen hat, kann beispielsweise einen Wärmestrahler, eine elektrische Widerstandsheizung, eine Mikrowellenheizung oder eine von einem Temperiermedium, beispielsweise Wasser, Öl oder Luft, durchströmte Wärmetauscheinrichtung umfassen. Auch andere Ausführungen sind denkbar. Daneben kann auch eine Kühlfunktion der Temperiereinrichtung vorgesehen sein.
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Die Rühreinrichtung kann ein bewegtes Rührelement, beispielsweise ein rotierender Quirl, umfassen, mit dem eine aktive Verrührung der Farbe erfolgt. Alternativ kann die Rühreinrichtung auch ein unbewegtes, die durchströmende Farbe verwirbelndes Rührelement umfassen, das etwa als eine Düse oder eine mit Wehren besetzte Drosselstelle ausgestaltet sein kann (passives Rühren).
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Anordnung und Ausgestaltung der Temperiereinrichtung und/oder der Rühreinrichtung hängen von der Art einer Zuführung der Druckfarbe in den Farbkasten ab. Wird die nachzufüllende Druckfarbe in Farbdosen gelagert und manuell dem Farbkasten zugeführt, ist eine Beheizung der geöffneten (Druckausgleich) Farbdose zweckmäßig beziehungsweise die Anordnung einer (aktiven) Rühreinrichtung in der Farbdose. Dabei kann die Temperiereinrichtung auch einer Aufnahme für die Farbdose zugeordnet sein. Bei mit Kartuschen arbeitenden automatischen Farbzuführungen wird vorzugsweise die Farbkartusche temperiert, wobei vorteilhafterweise auch eine temperierbare Kartuschenhalterung vorgesehen sein kann. Bei einer Förderung der Druckfarbe über Farbleitungen, beispielsweise mittels Pumpen, werden bevorzugt die Farbleitungen temperiert und/oder eine Rührung in den Leitungen vorgenommen. Um mögliche Wärmeverluste und/oder Viskositätsveränderungen zwischen der Temperier- beziehungsweise der Rühreinrichtung und dem Farbkasten möglichst gering zu halten, sollten beide Einrichtungen möglichst nah am Farbkasten angeordnet sein.
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Es ist vorgesehen, die zu temperierende und/oder zu rührende Druckfarbe auf eine Temperatur beziehungsweise eine Viskosität einer bereits im Farbkasten befindlichen Druckfarbe (Soll-Temperatur, Soll-Viskosität) zu bringen. Ist beispielsweise eine farbkastennahe Anordnung der Temperiereinrichtung aus konstruktiven Gründen nicht möglich, so kann der Wärmeverlust durch eine geringfügig höhere Vorgabe der Soll-Temperatur kompensiert werden.
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Da die Offset-Drucktechnik eine besonders hohe Empfindlichkeit hinsichtlich der Konsistenz der Druckfarbe aufweist, kann die Erfindung besonders vorteilhaft für Offset-Druckmaschinen umgesetzt werden, wobei die zu temperierende Druckfarbe eine Offset-Druckfarbe ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen naher erläutert. Es zeigen:
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1 eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Temperiereinrichtung,
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2 eine zweite Ausgestaltung der Temperiereinrichtung und
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3 eine Farbzuführung einer Druckmaschine mit Temperier- und Rühreinrichtung.
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1 zeigt einen Farbkasten 10 und eine rotierbare Duktorwalze 12 einer weiter nicht dargestellten Druckmaschine. In dem Farbkasten 10 befindet sich ein Reservoir an zu verarbeitender Druckfarbe 14. Die Duktorwalze 12 ist gewöhnlich eine Stahlwalze und gibt die Druckfarbe 14 an eine nicht gezeigte Verreibwalze weiter. Eine Farbkartusche 16 ist oberhalb der Duktorwalze 12 angeordnet und dient einer automatischen Zuführung von Druckfarbe 14 über eine Düse 18 der Kartusche 16 (sog. Ink-Line-Technik). Eine in einem ebenfalls nicht dargestellten Walzenstuhl entstehende Reibung führt zu einer Erwärmung der Druckmaschine und der im Farbkasten 10 befindlichen Druckfarbe 14. Üblicherweise weist daher die durch die Kartusche 16 eingespeiste Druckfarbe 14 eine niedrigere Temperatur als die Druckfarbe 14 des Farbkastens 10 auf. Eine aus der Zufuhr der kühleren Druckfarbe 14 der Kartusche 16 resultierende Temperaturfluktuation im Farbkasten 10 führt zu schwankenden Farbdichten auf einem Druckpapier und zu einem hohen Überwachungs- und Korrekturerfordernis durch einen Drucker. Erfindungsgemäß ist daher eine Temperiereinrichtung 20 im Bereich der Kartusche 16 angeordnet, die die einzuspeisende Druckfarbe 14 auf eine vorgebbare Temperatur, vorzugsweise der Temperatur der im Farbkasten 10 befindlichen Druckfarbe 14, temperiert. In unmittelbarer Nähe zu der Temperiereinrichtung 20, vorteilhafterweise unmittelbar stromabwärts von dieser, befindet sich ein Temperatursensor 22, der die einzustellende Temperatur (Ist-Temperatur) der zuzuführenden Druckfarbe 14 ermittelt. Der Temperatursensor 22 kann in einem Inneren der Kartusche 16 oder auf ihrer Außenwand angeordnet sein. Ein weiterer Temperatursensor 24 befindet sich im Bereich des Farbkastens 10 und misst die Temperatur der in diesem enthaltenen Druckfarbe 14 (Soll-Temperatur). Die von den Temperatursensoren 22, 24 bereitgestellten Signale werden an einen Regler 26 übermittelt, der sie weiter verarbeitet und in Abhängigkeit von ihnen ein Stellelement 28 ansteuert. Ist die Temperatureinrichtung 20 beispielsweise in Form einer elektrischen Widerstandsheizung ausgestaltet, so ist das Stellelement 28 eine Spannungsquelle, die eine an die Temperiereinrichtung 20 (Heizstäbe) angelegte Spannung und somit ihre Temperatur regelt. Regler 26 und Stellelement 28 können selbstverständlich auch in einem gemeinsamen Gerät integriert sein. Stellt der Regler 26 etwa fest, dass die von dem Temperatursensor 22 gemessene Ist-Temperatur der zu temperierenden Druckfarbe 14 in der Kartusche 16 niedriger als die von dem Temperatursensor 24 erfasste Temperatur (Soll-Temperatur) der Druckfarbe 14 in dem Farbkasten 10 ist, so gibt der Regler 26 ein Signal an das Stellelement 28, welches dieses zu einer erhöhten Heizleistung veranlasst. Unabhängig von der Temperierung der zuzuführenden Farbe 14 durch die erfindungsgemäße Temperiereinrichtung 20 kann auch der Farbkasten 10 und/oder die Duktorwalze 12 mit einer eigenen Temperiereinrichtung ausgestattet sein, welche eine Temperierung des Duktors auf eine konstante Temperatur, vorzugsweise 30 C, gewährleistet. Die Anordnung des Temperatursensors 24 in dem Farbkasten 10 ist nicht zwingend erforderlich. Zur Regelung der Temperatur der zuzuführenden Druckfarbe kann vielmehr auch eine konstante Soll-Temperatur vorgegeben werden, die einer erfahrungsgemäßen Temperatur des Druckwerkes im Standardbetrieb beziehungsweise der durch die Temperiereinrichtung des Duktors vorgegebenen Temperatur entspricht.
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2 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Druckfarbe über Farbleitungen mittels Farbpumpen verschiedenen Farbwerken einer Druckmaschine zugeführt wird. Mit 30 ist ein Farblager bezeichnet, das vier Vorratsbehälter 32 für die vier Druckfarben Schwarz (B), Cyan (C), Magenta (M) und Gelb (Y) umfasst. Jedem Vorratsbehälter 32 ist eine eigene Farbleitung 34 mit jeweils einer in dieser installierten Pumpe 36 zugeordnet. Die Pumpen 36 fordern die Druckfarbe durch die Leitungen 34, um sie den hier nur angedeuteten diversen Farbwerken 38 der Druckmaschine zuzuführen. An einer möglichst endnahen Position der Farbleitungen 34 ist eine gemeinsame Temperiereinrichtung 20 angeordnet. Mindestens ein stromabwärts von der Temperiereinrichtung 20 installierter Temperatursensor 22 misst die Temperatur der Druckfarbe 14 und übermittelt sie an den Regler 26. Dieser steuert in der oben geschilderten Weise das Stellelement 28 an, welches die Heizleistung der Temperiereinrichtung 20 beeinflusst. Ebenso, wie in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, können auch hier ein oder mehrere Temperatursensoren 24 vorgesehen sein, um die Temperatur der in den hier nicht dargestellten Farbkästen befindlichen Druckfarbe 14 zu messen und als Soll-Temperatur vorzugeben. In Abweichung zu dem gezeigten Beispiel kann auch statt einer gemeinsamen Temperiereinrichtung 20 jeder Farbleitung 34 eine individuelle Temperiereinrichtung 20 zugeordnet sein.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung einer Farbaufbereitung einer Druckmaschine zeigt 3. Dargestellt ist eine einzelne Farbleitung 34 einer Druckmaschine analog des in 2 gezeigten Prinzips. Mittels eines Saugrohres 40 und einer Farbpumpe 36 wird Druckfarbe 14 aus einem Vorratsbehälter 32 über die Farbleitung 34 in den Farbkasten 14 gefördert. Eine Temperiereinrichtung 20 temperiert die die Farbleitung 34 durchströmende Farbe 14 und wird in der oben erläuterten Weise mittels eines Temperatursensors 22 und einer hier nicht dargestellten Regeleinrichtung 26, 28 gesteuert. Stromab der Temperiereinrichtung 20 ist eine Rühreinrichtung 42 in der Farbleitung 34 angeordnet. Die Rühreinrichtung 42 kann ein bewegbares Rührelement umfassen, etwa einen rotierbaren Quirl. Dabei können besonders vorteilhaft Mittel zur Steuerung einer Rührleistung vorgesehen sein (nicht dargestellt). Beispielsweise kann ein Antriebsmoment der Rühreinrichtung 42 erfasst werden und bei Überschreitung eines vorgegebenen Wertes die Rührleistung erhöht werden, bis die Druckfarbe 14 wieder eine gewünschte Viskosität aufweist. Auf der anderen Seite kann die Rühreinrichtung 42 auch als ein unbewegtes, die durchströmende Druckfarbe 14 verwirbelndes Rührelement, beispielsweise als eine mit Wehren besetzte Drosselstelle, ausgestaltet sein. In diesem Fall kann eine Stärke der Verrührung durch radial oder in ihrer Neigung verstellbare Wehren beeinflusst werden. Die Menge der dem Farbkasten 10 zuzuführenden Druckfarbe 14 wird durch ein Fördermengen-Ventil 44 reguliert. In dem dargestellten Beispiel ist die Farbleitung noch mit einer Bypassleitung 46 ausgestattet, welche einen variablen Anteil der Druckfarbe 14 stromabwärts der Temperier- und Rühreinrichtung 20, 42 entnimmt und stromauf der Farbpumpe 36 der Farbleitung 34 wieder zuführt. Der zurückgeführte Anteil wird durch ein Bypassventil 48 reguliert. Die Bypass-Ausführung ermöglicht eine Verbesserung der mechanischen Aufbereitung der Druckfarbe 14 und ist besonders vorteilhaft bei sehr kleinen Farbfördermengen geeignet.
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Die erfindungsgemäßen Maßnahmen zur Aufbereitung einer Druckfarbe für Druckmaschinen bewirken eine sehr starke Verbesserung der Reproduzierbarkeit von Druckergebnissen. Insbesondere werden diese nicht durch eine Raumtemperatur, durch eine Verweildauer der Farbe in dem Farbkasten oder einer Fördermengenleistung beeinflusst. Ferner werden kürzere Einrichtungszeiten bei Inbetriebnahme der Druckmaschine erzielt. Schließlich kann eine maximale Farbfördermenge in das Farbwerk und damit eine insgesamt höhere Druckleistung der Druckmaschine erreicht werden.
