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Diese
Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Offset-Lithografie, und
zwar insbesondere auf eine Druckpresse für die Offset-Lithografie und
ein Verfahren zum Verbessern der Leistungsfähigkeit einer Druckpresse für die Offset-Lithografie.
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Der
Betrieb von Druckpressen für
das lithografische Drucken schließt eine Wechselwirkung von Wasser
und Druckfarben ein. Das Druckfarbensystem der lithografischen Druckvorgänge hat
sich seit der Erfindung der offset-lithografischen Druckpresse im frühen 20.
Jahrhundert nicht in fundamentaler Weise in irgendeiner Form geändert.
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Herkömmliche
Druckfarbsysteme aus dem Stand der Technik, die in der Offset-Lithografie eingesetzt
werden, schließen
typischer Weise eine Reihe von Walzen ein, welche Tinte oder Druckfarbe
aus einer Druckfarbquelle einem drehbaren Plattenzylinder zuführen, der
das zu druckende Bild trägt.
Ein Feuchtwerk an der Druckmaschine wird im Zusammenhang mit dem
Plattenzylinder eingesetzt, um Wasser dem Plattenzylinder zuzuführen.
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Das
Farbwerk einer herkömmlichen
Druckpresse für
die Offset-Lithografie setzt unterschiedliche Arten von Walzen ein.
Mehrere Auftragswalzen werden zwischen und in Eingriff mit einem
rotierenden Plattenzylinder angeordnet und dabei durch Reibung angetrieben.
Die Stahlwalzen, die die Auftragswalzen berühren, oszillieren der Länge nach.
Die Oberflächengeschwindigkeiten
der Stahlwalzen, des Plattenzylinders und der Auftragswalzen sind
die gleichen.
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Das
typische Farbwerk schließt
außerdem einen
zweiten Satz von oszillierenden Stahlwalzen ein, die in betriebsmäßiger Zuordnung
mit Übertragungswalzen
zwischen einem ersten Satz von oszillierenden Stahlwalzen und einem
zweiten Satz von oszillierenden Stahlwalzen stehen, um Farbe aus
einer Farbquelle oder Farbversorgung den Auftragswalzen aus Weichgummi
zuzuführen,
die in Berührung
mit dem Plattenzylinder stehen. Alle Übertragungswalzen sind durch
Reibung angetrieben und alle Walzen im Farbwerk, einschließlich der oszillierenden
Stahlwalzen, der Übertragungswalzen
und der Auftragswalzen, besitzen die gleiche Oberflächengeschwindigkeit.
Die Oszillation der Länge
nach von sämtlichen
oszillierenden Stahlwalzen fördert
die Farbverteilung.
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Herkömmliche
Pressen für
die Offset-Lithografie entwickeln Probleme, wenn sie bei hohen Geschwindigkeiten
laufen. Färbende
Walzen einer derartigen Anordnung mit einem Durchmesser von 7,6 cm
(3 Zoll) drehen sich beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von
bis zu 3.500 Umdrehungen pro Minute oder 14 Meter pro Sekunde (46
Fuß pro
Sekunde) Oberflächengeschwindigkeit.
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Wie
noch im Folgenden in genaueren Einzelheiten beschrieben, besteht
eines der auftretenden Probleme in Eintrübungen, das sind durch die
Luft getragene mikroskopische Farbtröpfchen. Unerwünschte Nebeneffekte
sind ein Weglaufen von Farbe und ein Austrocknen der Druckform.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Presse für die Offset-Lithografie
und ein Verfahren zum Verbessern der Leistungsfähigkeit einer Presse für die Offset-Lithografie,
wobei Eintrübungen nahezu
vermieden werden, selbst bei sehr hohen Betriebsgeschwindigkeiten.
Ein Weglaufen von Farbe und ein Austrocknen der Druckform bei hohen
Betriebsgeschwindigkeiten werden ebenso weitgehend vermieden.
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Eine
Presse für
die Offset-Lithografie gemäß der vorliegenden
Erfindung schließt
einen Plattenzylinder ein, der sich mit einer Plattenzylinderoberflächengeschwindigkeit
dreht. Mehrere Auftragswalzen sind in Berührung mit dem Plattenzylinder.
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Die
Struktur des Antriebs einer Auftragswalze wird zur Verfügung gestellt,
um eine Zwangsführung
der Auftragswalzen zu erhalten und die Auftragswalzen mit einer
Oberflächengeschwindigkeit zu
drehen, die im Wesentlichen gleich der Oberflächengeschwindigkeit des Plattenzylinders
ist.
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Erste
Stahlwalzen sind in einem Abstand von dem Plattenzylinder und in
Kontakt mit den Auftragswalzen. Eine erste Struktur für einen
Antrieb einer Stahlwalze ist eine Zwangsführung der ersten Stahlwalzen
mit einer Oberflächengeschwindigkeit,
die niedriger ist, als die Oberflächengeschwindigkeit der Auftragswalzen
und die Oberflächengeschwindigkeit des
Plattenzylinders.
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Ein
anderer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die Stahlwalzen
des Farbwerks der Presse nicht oszillierend sind. Statt dessen werden
die Übertragungswalzen
und die Auftragswalzen der Länge nach
oszilliert, um eine sehr effektive Farbverteilung zu schaffen.
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Das
Verfahren gemäß der Erfindung
dient zum Verbessern der Leistungsfähigkeit einer Presse für die Offset-Lithografie
mit einem drehenden Plattenzylinder, mehreren rotierbaren Auftragswalzen
in Berührung
mit dem drehenden Plattenzylinder und drehbaren ersten Stahlwalzen
in Kontakt mit den drehbaren Auftragswalzen.
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Die
Auftragswalzen werden zwangsgeführt mit
einer Oberflächengeschwindigkeit,
die im Wesentlichen gleich der Oberflächengeschwindigkeit des Plattenzylinders
ist, und die Stahlwalzen werden zwangsgeführt mit einer Oberflächengeschwindigkeit,
die niedriger ist, als die Oberflächengeschwindigkeit der Auftragswalzen
und die Oberflächengeschwindigkeit
des Plattenzylinders.
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Außerdem wird
eine Oszillation der Stahlwalzen vermieden und die Auftragswalzen
und die Übertragungswalzen
oszillieren der Länge
nach.
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Weitere
Merkmale, Vorzüge
und Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme
auf die folgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen deutlich werden.
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1 ist
eine schematische Darstellung einer typischen Pressenanordnung für die Offset-Lithografie
einschließlich
eines Farbwerkes desselben, die mehrere Walzen zwischen einer Farbquelle
und einem rotierenden Plattenzylinder einschließt;
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2 ist
eine erheblich vergrößerte Querschnittsansicht,
die Abschnitte einer oszillierenden Stahlwalze veranschaulicht,
wie sie in typischen bisherigen Pressenanordnungen für die Offset-Lithographie im Zusammenhang
mit einer nicht oszillierenden Auftragswalze aus Weichgummi eingesetzt
wird, die die Trennung der Tinte veranschaulicht, wenn zwei Walzen
sich von dem Walzenspalt unter langsamen Geschwindigkeitsbedingungen
weg drehen;
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3 ist
eine Ansicht ähnlich
der 2, veranschaulicht allerdings, was bei mittleren
Walzengeschwindigkeiten geschieht, wenn Farbe Blasen bildet und
diese Blasen platzen, wenn allerdings die geplatzten, gebrochenen
Farbfäden
der Tinte an den Walzen anhängend
bleiben;
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4 ist
eine Ansicht ähnlich
den 2 und 3, veranschaulicht jedoch die
Walzen, wie sie sich bei hoher Geschwindigkeit voneinander entfernen,
wobei die Farbe sich trennt und die Farbfäden an beiden Enden platzen,
sodass Abschnitte der Farbfäden
in der Luft übertragen
werden, um eine Eintrübung
zu erzeugen;
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5 ist
eine schematische Darstellung, die lediglich den Plattenzylinder
und die Walzen des Farbwerks der Presse für die Offset-Lithographie zeigt;
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6 ist
eine von vorne gesehene, schematische Ansicht, die einen zwangsgeführten Antrieb und
eine Oszillation der Länge
nach von bestimmten Walzen in Übereinstimmung
mit den Gedanken der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
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7 ist
eine Ansicht ähnlich
den 2 bis 4, die allerdings zeigt, wie
Veränderungen
der vorliegenden Erfindung dazu führen, dass keine Eintrübung, eine
gleichmäßige Farbschicht
und kein Weglaufen resultiert, selbst bei hohen Geschwindigkeiten,
wenn eine Vorrichtung und ein Verfahren nach der vorliegenden Erfindung
eingesetzt wird.
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1 veranschaulicht
eine typische Einfärbeanordnung
aus dem Stand der Technik, die in einer Presse für die Offset-Lithografie eingesetzt
wird. Die Druckpresse schließt
einen rotierenden Plattenzylinder 10 ein, der ein Bild
trägt,
einen Deckzylinder 12, der die Farbe auf das Papier überträgt, und
einen Druckzylinder 14, der das Papier trägt, dass
die Farbe von dem Deckzylinder aufnimmt.
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Die
Presse schließt
außerdem
eine Quelle für
die Farbe ein, welche einen Farbkasten 16 und eine Farbzuführwalze 18 einschließt. Ein
Feuchtwerk 20 zum Zuführen
von Wasser auf die Oberfläche
des Plattenzylinders ist ebenfalls in dieser Presse vorgesehen.
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Mehrere
Walzen sind zwischen der Farbzuführwalze 18 zum
Zuführen
von Farbe von dem Farbkasten zur äußeren Oberfläche des
Plattenzylinders 10 angeordnet.
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Diese
Walzen schließen
Auftragswalzen 20 aus Weichgummi ein, die eine äußere Oberfläche des
Plattenzylinders berühren,
sowie ein Paar von ersten Stahlwalzen 22, die die Auftragswalzen 20 berühren.
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Zusätzliche
Walzen schließen
zwei zweite Stahlwalzen 24, eine Übertragungswalze 26 aus Stahl
und vier Übertragungswalzen 28 aus
Weichgummi ein. Eine schwenkbar befestigte Auftragstrommel 30 wird
eingesetzt, um wahlweise Farbe auf die zuoberst angeordnete zweite
Stahlwalze 24 aufzutragen.
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Wie
man weiter unten sieht, ist der in 1 dargestellte
Gesamtaufbau der gleiche in der Druckpresse für die Offset-Lithografie im
Stand der Technik wie bei einer Druckpresse für die Offset-Lithografie, die
die Lehren gemäß der vorliegenden
Erfindung aufweist.
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In
der Druckpresse aus dem Stand der Technik laufen sämtliche
Walzen 20, 22, 24, 26 und 28 bei der
gleichen Oberflächengeschwindigkeit
wie die Oberflächengeschwindigkeit
des drehbar angetriebenen Plattenzylinders 10. Im Stand
der Technik werden die Stahlwalzen 22, 24 über ein
Getriebe angetrieben und laufen mit der gleichen Oberflächengeschwindigkeit
wie die Oberflächengeschwindigkeit des
Plattenzylinders. Im Stand der Technik werden die Auftragswalzen 20 reibungsgetrieben
mittels der ersten Stahlwalzen 22 und des Plattenzylinders 10. Die Übertragungswalzen 26, 28 sind
reibungsgetrieben durch die ersten und zweiten Stahlwalzen 22, 24. Wiederum
besitzen sämtliche
Walzen die gleiche Oberflächengeschwindigkeit
wie der Plattenzylinder in den herkömmlichen Druckpressen für die Offset-Lithografie
nach dem Stand der Technik.
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In
herkömmlichen
Druckpressen für
die Offset-Lithografie oszillieren die ersten und zweiten Stahlwalzen 22, 24 der
Länge nach
sowohl nach rechts als auch nach links, um eine gleichmäßige Verteilung
der Druckfarbe zu fördern.
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Im
Interesse einer einfacheren Darstellung zeigt die 5 lediglich
den Plattenzylinder 10 und die Walzen 20, 22, 24, 26 und 28.
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Die
Verwendung von herkömmlichen
Druckpressen für
die Offset-Lithografie aus dem Stand der Technik mit einer Druckfärbeanordnung
wie sie oben erörtert
ist, kann Eintrübungen,
ein Weglaufen der Druckfarbe und ein Austrocknen auf einer Druckform verursachen,
wenn sie mit hohen Geschwindigkeiten läuft. Es ist nicht ungewöhnlich für Druckfarbwalzen, einen
Durchmesser von 7,6 cm (3 Zoll) zu besitzen und mit Geschwindigkeiten
bis hin zu einer Geschwindigkeit von 3.500 Umdrehungen pro Minute oder
14 Meter pro Sekunde (46 Fuß pro Sekunde) Oberflächengeschwindigkeit
gedreht zu werden.
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Die 2 bis 4 veranschaulichen
jenen Vorgang, der in dem Stand der Technik zwischen einer Auftragswalze 20 und
einer oszillierenden Stahlwalze 22 auftritt, wenn eine
Rotation in dem Bereich stattfindet, der durch die gestrichelten
Linien in der 5 begrenzt wird. Man kann erkennen,
dass die in diesen Figuren gezeigte Wirkung auf der Druckfarbe repräsentativ
ist für
das was zwischen einer ganzen Reihe von zueinander paarweise benachbarten
Walzen in dem Übertragungssystem
für die
Druckfarbe auftreten kann. Wie in 2 gezeigt
ist, wird dann, wenn die Druckfarbwalzen voneinander und von dem Walzenspalt
wegdrehen, die Druckfarbe 32 sich relativ glatt voneinander
trennen, wenn die Druckfarbwalzen bei relativ niedrigen Geschwindigkeiten
betrieben werden.
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3 veranschaulicht,
was geschieht, wenn die Walzen bei etwa mittleren Geschwindigkeiten
betrieben werden. In dieser Situation wird die Druckfarbe 32 Blasen
oder Hohlräume
bilden, wenn sie sich aufspaltet. Wenn die Hohlräume platzen, werden Fäden 34 ausgebildet,
welche sich in zwei Teile aufspalten, die jeweils positioniert auf
den Auftragswalzen 20 und der oszillierenden Stahlwalze 22 verbleiben werden.
Wenn allerdings die Walzen sich bei höheren Geschwindigkeiten voneinander
wegdrehen, wie dies in der 4 dargestellt
ist, werden die Fäden 34 an
beiden Enden aufplatzen und Teile der Fäden werden in die Luft übertragen.
Die freien Abschnitte der Fäden ändern auf
Grund der kohäsiven
Kräfte
die Form und bilden mikroskopische Kügelchen 36. Diese
Kügelchen
fliegen in die Luft davon und erzeugen eine Eintrübung. Die
mikroskopischen Druckfarbpartikel werden auf verschiedenen Oberflächen einschließlich denen
der Druckpressenteile abgelagert und erzeugen erhebliche Unsauberkeiten.
Bei höheren
Geschwindigkeiten können
die Druckfarbenaufspaltungen auch ein kiesel- oder blasenartiges
Aussehen auf den Walzen bilden, das in bestimmten Farben sichtbar
wird.
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Eine
in Übereinstimmung
mit den Lehren der vorliegenden Erfindung aufgebaute Druckpresse
für die
Offset-Lithografie besitzt den insgesamt gleichen Gesamtwalzenaufbau,
wie er in den 1 und 5 dargestellt
ist. Allerdings sind die Eintrübungen
und andere Probleme, die mit den herkömmlichen Druckpressen zusammengehörig sind,
durch das Vorsehen von bestimmten Modifikationen an der herkömmlichen
Anordnung unter Bezug auf die Geschwindigkeit und andere Betriebseigenschaften
der Walzen vermieden.
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Bei
einer Verwendung der Lehren der vorliegenden Erfindung werden die
Auftragswalzen 20 zwangsgeführt mit der gleichen Oberflächengeschwindigkeit
wie der Oberflächengeschwindigkeit des
Plattenzylinders angetrieben.
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6 zeigt
eine der Auftragswalzen 20, die zwangsgeführt drehend
durch eine Antriebskette 38 angetrieben wird, die mit einer
Welle des sich drehenden Plattenzylinders 10 verbunden
ist (6). Die drei anderen Auftragswalzen sind in ähnlicher Form
zwangsgeführt
drehend angetrieben.
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Die
ersten Stahlwalzen 22 werden zwangsgeführt durch eine Antriebskette 42 angetrieben,
die dem Motor 40 betriebsmäßig zugeordnet ist. Die Stahlwalzen 22 werden
mit einer niedrigeren Oberflächengeschwindigkeit
als der Geschwindigkeit der Auftragswalzen und des Plattenzylinders
der Oberflächengeschwindigkeit
zwangsgeführt
angetrieben. Eine Geschwindigkeitsreduzierung dieser Walzen 22 kann
beispielsweise in dem Bereich zwischen etwa 3% bis etwa 75% der
Geschwindigkeit der Auftragswalzen betragen.
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Die
zweiten Stahlwalzen 24 werden ebenfalls zwangsgeführt angetrieben,
in dieser Anordnung durch eine Antriebskette 42. Die zweiten
Stahlwalzen sind außerdem
relativ zur Oberflächengeschwindigkeit
des Plattenzylinders verlangsamt und sie laufen auch langsamer als
die Stahlwalzen 22. Eine Geschwindigkeitsreduzierung der
Stahlwalzen 24 kann beispielsweise in dem Bereich von etwa
10% bis etwa 95% liegen. Die Übertragungswalzen 26, 28 sind
durch die benachbarten Walzen reibungsangetrieben.
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Ein
weiterer einzigartiger Aspekt der vorliegenden Erfindung beruht
auf dem Umstand, dass die Stahlwalzen 22, 24 nicht
so oszillieren, wie sie dies bei herkömmlichen Druckpressen für die Offset-Lithografie
tun. Stattdessen, da ein Oszillieren für eine gute Verteilung der
Druckfarben erforderlich ist, wird eine Oszillatorstruktur 48 eines
beliebigen, geeigneten Typs eingesetzt, um die vier Auftragswalzen 20 und
die vier weichen Übertragungswalzen 28 seitwärts zu oszillieren,
beispielsweise um 2,5 cm (1 Zoll) nach links und rechts. In herkömmlichen
Druckpressen oszillieren diese Walzen nicht. Dieser Ansatz schafft
eine noch bessere Verteilung der Druckfarben, da statt der vier
Walzen acht Walzen oszillieren.
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7 stellt
eine Veranschaulichung des Zustands der Druckfarbe auch bei einem
Betrieb bei höheren
Geschwindigkeiten dar, wenn die Modifizierungen, die oben ausgeführt wurden,
an einer Druckpresse für
die Offset-Lithografie vorgenommen werden. Das mit einer variablen
Geschwindigkeitsreduzierung ausgerüstete Farbwerk beendet im Wesentlichen
jede Eintrübung.
Dies führt
zu einer verbesserten, gleichmäßigen Druckfarbschicht
und es gibt kein Auslaufen der Farbe mehr.
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Während des
Einsatzes der Erfindung werden mit der Ausnahme der Auftragswalzen
sämtliche Walzen
verlangsamt und laufen wesentlich langsamer als in herkömmlichen
Anordnungen. Die Druckfarbe verteilt sich und spaltet sich nicht
mehr auf, um Fäden
zu bilden. Beide derartige Vorgänge
eliminieren das Bilden von Tropfen.
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Da
die Druckfarben sich tatsächlich
verbreiten und sich nicht in Fäden
aufspalten wird eine gleichmäßigere Druckfarboberfläche erzeugt.
Es gibt keine Bildung von Druckfarb "blasen" oder „kieseln" wie im Stand der Technik. Außerdem wird
das Auslaufen und das Austrocknen von Auftragswalzen mit dem verteilenden
Druckfarbübertrag
vermieden. Schließlich
trägt die
Walze eines einen Walzenspalt bildenden Paares von Walzen mit der
schnelleren Oberflächengeschwindigkeit
eine schwerere Ladung von Druckfarben -normalerweise ungefähr 15% bis 20%
mehr- als die Walze mit der langsameren Geschwindigkeit. In der 7 wird
zwischen einer Auftragswalze 20 und einer ersten Stahlwalze 22 ein Walzenspalt
gebildet. Da die Auftragswalze 20 mit einer schnelleren
Geschwindigkeit läuft,
wird auf diese mehr Druckfarbe aufgetragen.
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Die
Farbauftragsanordnung einer Druckpresse für die Offset-Lithografie schließt verschiedene
Walzen ein, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten laufen beziehungsweise
rotieren. Die Stahlwalzen oszillieren erfindungsgemäß nicht,
während die
Auftragswalzen und die Übertragungswalzen
aus Weichgummi der Farbauftragsanordnung der Länge nach oszillieren.
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- 10
- Plattenzylinder
- 12
- Deckzylinder
- 14
- Druckzylinder
- 16
- Farbwerk
- 18
- Farbzufuhrwalze
- 20
- Feuchtwerk
- 20
- Auftragswalzen
- 22
- erste
Stahlwalzen
- 24
- zweite
Stahlwalzen
- 26
- Übertragungswalze
- 28
- Übertragungswalze
aus Weichgummi
- 30
- Auftragstrommel
- 32
- Farbe
- 34
- Fäden
- 36
- mikroskopische
Kügelchen
- 38
- Antriebskette
- 40
- Motor
- 42
- Antriebskette
- 48
- Oszillatorstruktur