DE102007053270A1

DE102007053270A1 - Druckmaschine

Info

Publication number: DE102007053270A1
Application number: DE102007053270A
Authority: DE
Inventors: Hans Schwerdter
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2007-11-08
Publication date: 2008-06-05
Anticipated expiration: 2027-11-09
Also published as: DE102007053270B4

Abstract

Eine Druckmaschine umfasst einen Druckformzylinder und ein Farbwerk mit mehreren Farbauftragwalzen, von denen eine die in Drehrichtung des Druckformzylinders letzte Farbauftragwalze (8.4) bildet. Diese letzte Farbauftragwalze (8.4) weist eine Oberflächenstruktur (10) auf, deren gemittelte Rautiefe mindestens 50 Mikrometer beträgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckmaschine, umfassend einen Druckformzylinder und ein Farbwerk mit mehreren Farbauftragwalzen, von denen eine die in Drehrichtung des Druckformzylinders letzte Farbauftragwalze bildet, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In dem Gebrauchsmuster DE 87 10 726 U1 ist eine solche Druckmaschine beschrieben. Bei der Druckmaschine des Standes der Technik ist eine an der letzten Farbauftragwalze anliegende Reibwalze mit einer regelmäßigen Oberflächenstruktur versehen, um das Emulgieren des Feuchtmittels in die Druckfarbe zu verbessern und dadurch sich sonst auf der letzten Farbauftragwalze bildende Streifen zu vermeiden.
In DE 101 29 107 C2 wird das Problem der Entstehung von unerwünschten Mikrostreifen, welche auch unter dem Begriff „Ripping" bekannt sind, erwähnt. Diese Mikrostreifen treten oftmals mit einem Abstand von einigen Millimetern zueinander auf und sind sowohl auf dem Druckerzeugnis als auch auf den Farbübertragungswalzen erkennbar. Als Ursache dieser Mikrostreifen wird eine ungenügende Fluidfilmaufbereitung angenommen und zur Lösung des Problems wird eine Walze mit einem im Wesentlichen kontinuierlichen Härtegradienten bzw. Härteabfall vorgeschlagen.
In DE 100 39 279 A1 ist eine Druckmaschine beschrieben, an deren Druckformzylinder eine Feuchtauftragwalze und eine Farbauftragwalze anliegen. An der Feuchtauftragwalze liegt eine Schlupfwalze an, welche eine Oberflächenstruktur aufweist. Zweck dieser Oberflächenstruktur ist es, die durch den zwischen der Feuchtauftragwalze und der Schlupfwalze bestehenden Schlupf verursachten Scherkräfte zu reduzieren. Es sind verschiedene Varianten zur Ausbildung und Herstellung der Oberflächenstruktur angegeben. Bei der einen Variante ist die Oberflächenstruktur unter Verwendung einer Schleifscheibe mit hinreichend grobem Korn beim Rundschleifen einer weichen Beschichtung der Umfangsoberfläche der Schlupfwalze erzeugt. Hierbei umfasst die Oberflächenstruktur zwar unregelmäßig, jedoch unter Beibehaltung ihrer im Wesentlichen achsparallelen Längsausrichtung angeordnete Strukturelemente in Form von Lamellen, Graten oder Stegen. Die von diesen Strukturelementen bestimmte gemittelte Rautiefe beträgt 12 Mikrometer oder mehr. Bei der anderen Variante umfasst die Oberflächenstruktur ein Strukturelement in Form einer schraubenförmigen Nut, welche in die Umfangsoberfläche der Schlupfwalze eingedreht oder eingeschnitten ist. Die Nuttiefe dieser Nut ist kleiner als 1 Millimeter, vorzugsweise kleiner als 0,3 Millimeter und kann z.B. 0,1 Millimeter betragen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckmaschine zu schaffen, bei welcher störende Mikrostreifen im Druckbild weitestgehend vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Druckmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Druckmaschine, umfassend einen Druckformzylinder und ein Farbwerk mit mehreren Farbauftragwalzen, von denen eine die in Drehrichtung des Druckformzylinders letzte Farbauftragwalze bildet, ist dadurch gekennzeichnet, dass die in Drehrichtung des Druckformzylinders letzte Farbauftragwalze eine Oberflächenstruktur aufweist, deren gemittelte Rautiefe mindestens 50 Mikrometer beträgt.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass für die Mikrostreifen die zwischen dem Druckformzylinder und der letzten Farbauftragwalze erfolgende Farbspaltung ursächlich ist. Bei dieser Farbspaltung bilden die Abrissfäden der Druckfarbe eine bestimmte Organisation, die im Zusammenwirken mit den Rasterpunkten der auf dem Druckformzylinder befindlichen lithographischen Flachdruck-Druckform ohne die erfindungsgemäße Gegenmaßnahme besagte Mikrostreifen verursachen würde. Insbesondere bei großen Schichtdicken der Druckfarbe und bestimmten Rasterwinkeln und Rasterweiten der Rasterung der Flachdruck-Druckform besteht die Neigung zur Mikrostreifenbildung. Durch die erfindungsgemäße Oberflächenstruktur wird das Farbspaltungsverhalten gezielt dahingehend beeinflusst, dass aus der Organisation der Druckfarbe im Zusammenwirken mit dem Druckformraster keine störenden Effekte in Form der Mikrostreifen resultieren können.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Druckmaschine genannt.
Bei einer Weiterbildung beträgt die gemittelte Rautiefe mindestens 100 Mikrometer, vorzugsweise mindestens 150 Mikrometer.
Bei einer weiteren Weiterbildung beträgt die gemittelte Rautiefe höchstens 350 Mikrometer, vorzugsweise höchstens 300 Mikrometer und insbesondere höchstens 250 Mikrometer.
Bei einer weiteren Weiterbildung ist die Oberflächenstruktur unregelmäßig. Beispielsweise kann die Oberflächenstruktur eine sogenannte Korn- bzw. Körnungsstruktur oder eine sogenannte Runzelstruktur sein. Hierbei kann die Oberflächenstruktur bezüglich der letzten Farbauftragwalze im Wesentlichen achsparallel orientiert sein. Demgemäß sind die Oberflächenstruktur bildende Strukturelemente bezüglich ihrer Längsachsen mehr oder weniger in eine Vorzugsrichtung orientiert, welche parallel mit der Rotationsachse der Farbauftragwalze ist.
Bei einer weiteren Weiterbildung sind zumindest die meisten der Strukturelemente der Oberflächenstruktur in Achsrichtung der letzten Farbauftragwalze länger als in Umfangsrichtung der letzten Farbauftragwalze.
Bei einer weiteren Weiterbildung sind die Strukturelemente erhaben und z.B. Grate.
Bei einer weiteren Weiterbildung ist die Oberflächenstruktur eine Grobbearbeitungsstruktur, die durch ein spanendes Bearbeitungsverfahren hergestellt ist.
Weitere konstruktiv und funktionell vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und der dazugehörigen Zeichnung.
In dieser zeigt:
1 eine Druckmaschine mit mehreren Farbauftragwalzen und
2 eine Oberflächenstruktur der letzten der Farbauftragwalzen aus 1.
1 zeigt ausschnittsweise eine Druckmaschine 1 zum Bedrucken von Druckbogen. Der Ausschnitt zeigt ein Druckwerk 2 für den lithographischen Offsetdruck. Das Druckwerk 2 umfasst einen Druckformzylinder 3 und einen Gummituchzylinder 4. Dem Druckformzylinder 3 sind ein Feuchtwerk 5 und ein Farbwerk 6 zugeordnet. Das Feuchtwerk 5 umfasst eine Feuchtauftragwalze 7, die im Druckbetrieb auf dem Druckformzylinder 3 abrollt.
Das Farbwerk 6 umfasst verschiedene Walzen, darunter eine Farbkastenwalze, eine Heberwalze, Reibwalzen und Übertragwalzen, die aus Gründen besserer Übersichtlichkeit in der Zeichnung nicht bezeichnet sind. Des Weiteren umfasst das Farbwerk 6 eine erste Farbauftragwalze 8.1, eine zweite Farbauftragwalze 8.2, eine dritte Farbauftragwalze 8.3 und eine vierte Farbauftragwalze 8.4. Die Farbauftragwalzen 8.1 bis 8.4 liegen im Druckbetrieb an dem Druckformzylinder 3 an.
In die in 1 mit einem Pfeil angegebene Rotationsrichtung des Druckformzylinders 3 gesehen ist die vierte Farbauftragwalze 8.4 die letzte sämtlicher Farbauftragwalzen 8.1 bis 8.4. Die letzte, vierte Farbauftragwalze 8.4 ist jene, die in die Rotationsrichtung des Druckformzylinders 3 gesehen dem Gummituchzylinder 4 unmittelbar vorgeordnet ist. Die letzte Farbauftragwalze 8.4 hat, wie auch die übrigen Farbauftragwalzen 8.1 bis 8.3 eine gummielastische Umfangsoberfläche. Eine Rotationsachse der letzten Farbauftragwalze 8.4 ist mit dem Bezugszeichen 9 bezeichnet.
2 zeigt einen Ausschnitt aus der Umfangsoberfläche der letzten Farbauftragwalze 8.4 in vergrößerter Darstellung und bezüglich 1 seitlicher Sicht. In die Umfangsoberfläche ist eine Oberflächenstruktur 10 eingebracht, die aus erhabenen Strukturelementen in Form von Graten 11 und dazwischen liegenden zurückgesetzten Strukturelementen in Form von Furchen 12 besteht. Diese Grate 11 bzw. erhabenen Strukturelemente haben jeweils einen von einem diamant- oder rhombusförmigen Umriss verschiedenen Umriss. Eine von den Strukturelementen bestimmte gemittelte Rautiefe R_Z der Oberflächenstruktur 10 liegt im Bereich von 100 bis 200 Mikrometer und ist durch eine spanende Grobbearbeitung der Umfangsoberfläche erzeugt.
Der Abstand von der Spitze oder dem obersten Punkt des jeweiligen Grats bis zu dessen Fuß oder dem tiefsten Punkt der jeweiligen Furche verkörpert eine Einzelrautiefe. Das arithmetische Mittel aus solchen Einzelrautiefen fünf aufeinander folgender Einzelmessstrecken ist die gemittelte Rautiefe R_Z. Dies entspricht deren allgemein gültiger Definition.
Dem Stand der Technik entsprechend werden Farbauftragwalzen in einem mehrstufigen Bearbeitungsprozess hergestellt, dessen letzte Bearbeitungsstufe ein Feinschleifen der Umfangsoberfläche der Farbauftragwalze ist.
Es hat sich herausgestellt, dass ein besonders kostengünstiges Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen letzten Farbauftragwalze 8.4 darin besteht, die letzte Bearbeitungsstufe, also das Feinschleifen, einfach wegzulassen. Die Oberflächenstruktur 10 ist also das Resultat der Bearbeitungsstufe, welche beim Stand der Technik als vorletzte Bearbeitungsstufe oder Zwischenstufe dem Feinschleifen vorhergeht. Bei dem dieser Zwischenstufe entsprechenden Bearbeitungsverfahren, welches bei der erfindungsgemäßen letzten Farbauftragwalze 8.4 die Endstufe der Oberflächenfertigung bildet, kann es sich um Grobschleifen handeln. Denkbar ist auch, dass die Oberflächenstruktur 10 die einer ungeschliffenen Walze ist.
Da sich die Grate 11 und die Furchen 12 mehr oder weniger parallel zur Rotationsachse 9 längserstrecken, handelt es sich bei der Oberflächenstruktur 10 um eine Art lamellare Struktur, wobei die Walzenoberfläche lederartig genarbt aussieht. Die Oberflächenstruktur 10 ist unregelmäßig, d. h. ihre Strukturelemente sind im unregelmäßigen Abstand zueinander angeordnet. Außerdem haben die Grate 11 von Grat zu benachbartem Grat innerhalb eines Toleranzbereiches abweichende Höhen (gemessen senkrecht zur Bildebene der 2) und Umrisse (in der Bildebene der 2 liegend).
Wenn im Druckbetrieb die Umfangsoberfläche der letzten Farbauftragwalze 8.4 auf dem Druckformzylinder 3 bzw. der darauf angeordneten Offset-Druckform abrollt, beeinflusst die Oberflächenstruktur 10 die zwischen der Druckform und der Umfangsoberfläche der Farbauftragwalze 8.4 erfolgende Farbspaltung derart vorteilhaft, dass im Druckbild auf den Druckbogen keine Mikrostreifen sichtbar sind.
Es hat sich herausgestellt, dass es für die Druckqualität besonders vorteilhaft ist, wenn die Umfangsoberflächen der Farbauftragwalzen 8.1 bis 8.4 voneinander abweichende Oberflächenrauhigkeiten aufweisen, wobei die gemittelte Rautiefe R_Z der letzten Farbauftragwalze 8.4 größer als die gemittelten Rautiefen R_Z der übrigen Farbauftragwalzen 8.1 bis 8.3 ist. Diese übrigen Farbauftragwalzen 8.1 bis 8.3 können zueinander im Wesentlichen gleiche gemittelte Rautiefen R_Z aufweisen, welche z.B. durch ein abschließendes Feinschleifen der Umfangsoberfläche dieser Farbauftragwalzen 8.1 bis 8.3 erzeugt sein können.

1: Druckmaschine
2: Druckwerk
3: Druckformzylinder
4: Gummituchzylinder
5: Feuchtwerk
6: Farbwerk
7: Feuchtauftragwalze
8.1: erste Farbauftragwalze
8.2: zweite Farbauftragwalze
8.3: dritte Farbauftragwalze
8.4: vierte Farbauftragwalze (letzte Farbauftragwalze)
9: Rotationsachse
10: Oberflächenstruktur
11: Grat
12: Furche

Claims

Druckmaschine (1), umfassend einen Druckformzylinder (3) und ein Farbwerk (4) mit mehreren Farbauftragwalzen (8.1, 8.2, 8.3, 8.4), von denen eine die in Drehrichtung des Druckformzylinders (3) letzte Farbauftragwalze (8.4) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die in Drehrichtung des Druckformzylinders (3) letzte Farbauftragwalze (8.4) eine Oberflächenstruktur (10) aufweist, deren gemittelte Rautiefe mindestens 50 Mikrometer beträgt.
Druckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gemittelte Rautiefe mindestens 100 Mikrometer beträgt.
Druckmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gemittelte Rautiefe mindestens 150 Mikrometer beträgt.
Druckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gemittelte Rautiefe höchstens 350 Mikrometer beträgt.
Druckmaschine nach einem der Ansprache 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gemittelte Rautiefe höchstens 300 Mikrometer beträgt.
Druckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die gemittelte Rautiefe höchstens 250 Mikrometer beträgt.
Druckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur (10) unregelmäßig ist.
Druckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur (10) bezüglich der letzten Farbauftragwalze (8.4) im Wesentlichen achsparallel orientiert ist.
Druckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur (10) Strukturelemente aufweist, von denen zumindest die meisten in Achsrichtung der letzten Farbauftragwalze (8.4) länger als in Umfangsrichtung der letzten Farbauftragwalze sind.
Druckmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente erhaben sind.
Druckmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente Grate (11) sind.
Druckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur (10) eine Grobbearbeitungsstruktur ist, die durch ein spanendes Bearbeitungsverfahren hergestellt ist.