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Die
Erfindung betrifft eine Walzenreinigungsvorrichtung einer Offsetdruckmaschine
und ein Verfahren zur Reinigung einer oder mehrerer Walzen gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 15.
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Im
Offsetprozess sind je nach Betriebszustand und Anforderungen beim
Auftragswechsel Farbwerk, Druckplatte, Gummituch auf dem Gummizylinder
und der Gegendruckzylinder zu reinigen.
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Die
Gummizylinder-Reinigung kann auch während der Auflage notwendig
sein, wenn sich z. B. Papierstaub oder Papieroberflächenteile
auf dem Gummituch festgesetzt haben und zu Fortdruckstörungen
führen; ebenso kann auch die Reinigung der Druckplatte
während des Auflagendrucks notwendig werden, wenn sich
durch Störungen in der Feucht- und Farbführung
oder aber auch durch Störungen infolge von Papiereinflüssen
die Druckformoberfläche so verändert hat, dass
die Druckqualität abnimmt.
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Der
Gegendruckzylinder ist möglicherweise zu reinigen, wenn
einerseits fehlerhaft Farbe auf ihn gedruckt wurde oder bei Schön-
und Widerdruck ein Ablegen der Farbe auf der Oberfläche
störend wirksam wird.
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Beim
Auflagenwechsel ist das Farbwerk von der zuvor benutzten Farbe zu
reinigen, wenn mit demselben Druckwerk in einer anderen Farbe, z.
B. Farbe für UV-Trocknung oder einem anderen Farbton entsprechend
den Auftragsanforderungen, gedruckt werden muss. Zur Reinigung des
Farbwerks und der genannten Zylinderoberfläche stehen automatisierte Einrichtungen
zur Verfügung, die sich in ihren technischen Lösungskonzepten
unterscheiden, was sich bezüglich ihrer Wirksamkeit und
der erforderlichen chemischen Hilfsmittel zur Reinigung und des
Grades der Automatisierung auswirken kann.
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Zur
Reinigung der Walzen werden verschiedene Mittel, wie beispielsweise
Reinigungstücher, Bürstenwalzen oder Rakel verwendet.
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Eine
Farbwalzenwaschanlage gehört zur Standardausrüstung
jeder Rollenoffsetdruckmaschine. Entweder handelt es sich dabei
um eine konventionelle, pneumatisch an- und abstellbare Abrakelvorrichtung
mit manueller Walzenwaschmitteldosierung oder um automatische Farbwalzenwaschanlagen.
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Bei
solchen automatischen Systemen ist jedem Farbwerk eine pneumatisch
anstellbare Rakel mit Auffangwanne und ein Waschmittelsprühsystem zugeordnet.
Je nach Anwendungsfall, zum Beispiel bei wechselnder Produktion
oder wechselnder Verwendung verschiedener Farbtypen kann die Sprüheinheit
auch doppelt für zwei Waschmedien ausgeführt sein.
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Je
nach gewünschtem Waschvorgang wird programmgesteuert eine
genau dosierte und verteilte Waschmittelmenge auf die Farbwalze,
eine Gummiwalze aufgesprüht. Die Druckmaschine muss auf Waschgeschwindigkeit
gefahren werden. Die gelöste Farbe wird nun über
der angestellten Rakel abgenommen und in der Auffangwanne gesammelt.
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Aus
der
WO 2005/007410
A2 ist eine Druckanlage bekannt, bei der jedem Gummituchzylinder eine
Waschvorrichtung zugeordnet ist, mit der die elastische Oberfläche
des Gummituchzylinders gereinigt werden kann. In dem beschriebenen
Farbwerk sind einige der Farb- und Reibwalzen in verschiedene axiale
Positionen verlagerbar, um damit verschiedene Farbwege innerhalb
der Maschine zu realisieren, bzw. eine Zuordnung des Reibzylinders
wahlweise dem Feucht- oder Farbwerk zu ermöglichen. Die verlagerbaren
Walzen können auch separate Rotationsantriebe aufweisen.
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Durch
die
EP 15 91 250 A1 ist
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abstreifen eines Fluids von einer
Walze bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Rakel mit einem an die
Walze anstellbaren Rakelelement mit zwei in Umfangsrichtung des
Zylinders hintereinander angeordneten Rakelkanten, das aus einer
Ruhelage wahlweise in eine Waschlage und in eine Abnahmelage relativ
zur Walze verbracht werden kann. Damit wird eine doppelte Funktionalität des
Rakelelements erreicht. Die Waschlage dient zum Waschen der Walze,
wobei das Rakelelement als Waschrakel auf der gesamten wirksamen
Länge der Walze anliegt und zum Abstreifen der Farb- und Reinigungsmittelreste
dient. In der Abnahmelage dient das Rakelelement als Farbrakel,
welches nur auf mindestens einem Teilabschnitt auf dem äußeren Bereich
der Walze aufliegt und damit überschüssige Farbe
in den nicht bedruckten Bereichen abstreift. Die Walze dient beim
Druckvorgang als Reibwalze und läuft ständig im
Farbwerk mit.
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Zum
Reinigen der Farbwalzen wird in bekannten Druckmaschinen eine mitdrehende,
an einer Gummiwalze des Farbwerkes anliegende Rakelwalze aus einem
Keramikmaterial verwendet, an welche temporär eine Rakel
an- und abstellbar ist, welches die Farbe oder andere Reinigungsrückstände
von der Rakelwalze abrakelt. Ein Teil des abgerakelten Mediums verbleibt
beim Abstellen der Rakel in der Nähe der Kontaktstelle
zwischen Rakel und Rakelwalze. Beim Wiederanstellen der Rakel wird
dieser Rest wieder auf die Rakelwalze und von dort zurück ins
Farbwerk verteilt. Diese Walze läuft ständig mit dem
Farbwerk mit, obwohl sie nur in einem verschwindend geringen Zeitraum,
gemessen an der Produktionszeit überhaupt benötigt
wird. Ein An- und Abstellen der Rakelwalze kann nur im Stillstand
des Farbwerkes erfolgen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walzenreinigungsvorrichtung
zu schaffen, mit der verhindert werden kann, dass Reste des während der
Reinigung zu entfernenden Mediums zurück ins Farbwerk gelangen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des Anspruchs 1 bzw. 15 gelöst.
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Unter
Reinigung wird im Sinne der Erfindung das Abziehen eines Mediums
von der zu reinigenden Walze verstanden. Das Abrakeln überschüssiger Farbe
in nicht druckenden Bereichen einer Walze gehört ebenso
dazu, wie die Entfernung von Reinigungsmitteln und Farbresten oder
anderen Partikeln beim Waschvorgang eines Farbwerkes.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass das An- und Abstellen der Rakelwalze an die Gummiwalze bei
voller Maschinengeschwindigkeit erfolgen kann, wenn diese bereits
vor dem Anstellen beschleunigt wird. Auf diese Weise wird das permanente
Mitlaufen der Rakelwalze mit dem Farbwerk vermieden, womit ein geringerer
Verschleiß und eine höhere Lebensdauer der Gummiwalze
erreicht werden. Weiterhin wird ein Einbrennen der unter der Reibungswärme
der mitlaufenden Rakelwalze aushärtenden Farbe auf der
Rakelwalze vermieden, was zu einem verringerten Reinigungs- und
Wartungsaufwand führt. Weiterhin ist es nicht mehr erforderlich,
zum Anstellen der Rakelwalze das gesamte Druckwerk zu stoppen und
anschließend mit angestellter Rakelwalze wieder hochzufahren.
Dies spart Prozesszeit.
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Eine
Walzenreinigungsvorrichtung umfasst eine Rakelwalze und ein an die
Rakelwalze anstellbare Rakel. Die Rakelwalze rollt im Reinigungsbetrieb
am Umfang einer Gummiwalze des Farbwerkes ab.
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Erfindungsgemäß wird
die Rakelwalze durch einen eigenen Rotationsantrieb angetrieben.
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Der
Rotationsantrieb ist ein Motor oder ein Getriebemotor, der Antrieb
der Rakelwalze kann direkt oder über eine Kupplung erfolgen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
in der Rakelwalze ein bekannter Trommelmotor mit eigenem Getriebe integriert.
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Vorzugsweise
ist die Rakelwalze selbst oder die gesamte Walzenreinigungsvorrichtung
von der Gummiwalze abstellbar, wenn keine Reinigung erfolgt.
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In
einem Verfahren zur Reinigung einer oder mehrerer Walzen in einem
Farbwerk wird erst kurz vor dem Rakelvorgang die von der Gummiwalze
abgestellte Rakelwalze auf eine geforderte Walzengeschwindigkeit
der Gummiwalze beschleunigt, anschließend wird die Rakelwalze über
die Gummiwalze mit dem Farbwerk in Kontakt gebracht und die Rakel
angestellt, um das Abrakeln durchzuführen.
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Nach
dem Abrakeln wird die Rakelwalze durch Abstellen von der Gummiwalze
wieder vom Farbwerk getrennt, die Rakel von der Rakelwalze abgestellt
und die Rakelwalze wieder bis in den Stillstand verzögert.
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Das
An- und Abstellen der Rakelwalze erfolgt mit einer Schwenkeinheit
oder mit einer Schubeinheit, welche vorzugsweise die gesamte Walzenreinigungsvorrichtung
um eine Schwenkachse verschwenkt bzw. entlang einer Linearachse
verschiebt. Es ist aber ebenso möglich, die Rakelwalze
mit der angestellten Rakel relativ zur Walzenreinigungsvorrichtung
zu bewegen und dadurch das An- und Abstellen von der Gummiwalze
zu realisieren.
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Die
Walzenreinigungsvorrichtung kann prinzipiell an beliebiger Stelle
im Druckwerk angeordnet werden, wobei die Rakelwalze an eine Gummiwalze anstellbar
sein muss.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
Druckeinheit in vereinfachter Seitenansicht;
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2 eine
Walzenreinigungsvorrichtung in einer räumlichen Darstellung;
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3 die
Walzenreinigungsvorrichtung gemäß 2 in
einer schematischen Seitenansicht.
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1 zeigt
ein Doppeldruckwerk einer Druckmaschine, insbesondere einer Offsetdruckmaschine
für einen zweiseitigen Druck. Der Aufbau des Doppeldruckwerkes
wird anhand der unteren Hälfte des Druckwerkes erläutert.
Der obere Teil des Druckwerkes ist nahezu spiegelbildlich gleich
aufgebaut.
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Eine
Materialbahn 01 oder auch ein Bogen wird zwischen zwei
rotierenden Gummituchzylindern 02 hindurchgeführt
und dabei beidseitig bedruckt. Der Gummituchzylinder 02 dient
dazu, das Druckbild von einem Plattenzylinder 03 auf die
Materialbahn 01 zu übertragen und dabei aufgrund
seiner elastischen Oberfläche für einen guten
Ausdruck zu sorgen.
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Der
Plattenzylinder 03 trägt die Druckplatten (nicht
dargestellt), er ist in bekannter Weise mit einem Kanal auf der
Zylinderoberfläche versehen, in dem die Spanneinrichtungen
für die Druckplatten sitzen.
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Die
jeweils gewünschte Druckfarbe wird in einem Farbwerk 05 von
einer Farbzuführungseinheit 04 über mehrere
Farbübertragswalzen 06, Reibwalzen 07 und
Farbauftragswalzen 08 auf den Plattenzylinder 03 übertragen.
Die Farbzuführungseinheit 04 kann in unterschiedlicher
Art ausgeführt sein. Meist umfasst sie einen Farbkasten
und eine Duktorwalze, es sind aber auch andere Farbdosier- und Einfärbesysteme
bekannt, welche im Farbwerk 05 integriert sein können.
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Ein
Feuchtwerk 09 mit mehreren Feuchtwalzen 11 sorgt
für eine gleichmäßige Benetzung der Druckplattenoberfläche
mit einem Feuchtmittel, um damit die Annahme von Druckfarbe an den
nichtdruckenden Stellen der Druckplatte zu verhindern.
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Eine
Reiterwalze 12 dient zur Vergleichmäßigung
des Farbauftragprofils.
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Zwischen
der Farbzuführungseinheit 04 und den Farbauftragwalzen 08 besteht
ein Walzenzug aus angetriebenen, teilweise seitlich periodisch changierend
bewegten, meist mit Rilsan (Polyamid) beschichteten Reibwalzen 07 und
abwechselnd nicht zwangsweise, d. h. frei, mitlaufenden Gummiwalzen. Die
Farbübertragswalzen 06 sind solche Gummiwalzen.
Diese besitzen einen elastomeren Bezug aus Gummi oder Kunststoff,
welcher das gleichmäßige und ununterbrochene Zuführen, Übertragen
und Auftragen von Druckfarbe und Feuchtmittel auf die Druckplatte
gewährleistet. Die Oberfläche des Walzenbezuges
ist so beschaffen, dass sie zum Ausgleich des wechselnden Farbbedarfs
der Druckplatte genügend Druckfarbe speichert und ein wirkungsvolles
Verreiben und Vergleichmäßigen der Farbe ermöglicht.
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In
einem solchen Druckwerk können einige der Walzen in ihrer
axialen Lage verstellbar sein, um verschiedene Farb- oder Feuchtwege
zu realisieren.
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Eine
Walzenreinigungsvorrichtung 13 ist im gezeigten Beispiel
an einer der Farbübertragswalzen 06 vorgesehen.
Sie umfasst eine Rakelwalze 14 und weitere Elemente, welche
anhand der 2 und 3 nachfolgend
näher erläutert werden. 2 zeigt
eine räumliche Ansicht, während in 3 eine schematische
Seitenansicht der Walzenreinigungsvorrichtung 13 dargestellt.
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Die
Rakelwalze 14 kann in einem zweiarmigen Halter 16 drehbar
gelagert sein und ist vorzugsweise aus Keramik gefertigt. Die Rakelwalze 14 fördert
den Farbfilm und/oder das Reinigungsmedium.
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Eine
Rakel 17 ist in einem Rakelhalter 18 verschwenkbar
gelagert, so dass sie an die Rakelwalze 14 anstellbar und
von dieser abstellbar ist. Bei angestellter Rakel 17 wird
die Farbe und/oder das Reinigungsmedium von der Rakelwalze 14 abgestreift
bzw. abgerakelt. Das An- und Abstellen der Rakel 17 an
die Rakelwalze 14 erfolgt über Stellmittel 19,
vorzugsweise pneumatisch über Pneumatikzylinder 19.
Die Rakel 17 ist mittels Klemmhebeln 20 am Rakelhalter 18 befestigt.
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Eine
Auffangwanne 21 ist unterhalb von Rakelwalze 14 und
Rakel 17 angeordnet, so dass das von der Rakelwalze 14 abgerakelte
Medium darin aufgefangen werden kann.
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Die
Rakel 17 kann in einer bevorzugten Ausführungsform
mit zwei Rakelkanten ausgeführt sein, die in unterschiedlichen
Lagen unterschiedliche Funktionen erfüllen, beispielsweise
als Waschrakel oder als Farbrakel.
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Bei
Produktionen mit schmaler Materialbahn 01 ermöglicht
das Rakelsystem bzw. die Walzenreinigungsvorrichtung 13 partielles
Abrakeln von überschüssiger Farbe aus dem Farbwerk 05 im
Randzonenbereich der Farbwalzen. Die Verwendung von vorbestückten
Rakelstangen für verschiedene Bahnbreiten minimiert dabei
die Rüstzeit.
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Die
Rakel 17 wird aktiv bei Rollenwechsel, Gummituchwaschen
und/oder über ein Zeitmodul, welches mit einer Aktivierungszeit
von vorzugsweise 1 bis 99 Minuten einstellbar ist. Bei der Verwendung des
Zeitmoduls wird die Rakel 17 jeweils im eingestellten Zeitintervall
an die Rakelwalze 14 angestellt. Die Rakel 17 stellt
sich nach der Aktivierung nach Verstreichen eines jeweils einstellbaren
Zeitintervalls von der Rakelwalze 14 ab. Die Rakeldauer
ist z. B. von 1 bis 30 Sekunden einstellbar.
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In 3 ist
der aktivierte Zustand der Rakel 17 dargestellt, bei welchem
die Rakelwalze 14 an eine Gummiwalze 22 angestellt
ist. Die Gummiwalze 22 ist im dargestellten Beispiel eine
der Farbübertragswalzen 06, könnte in
anderen Ausführungsformen aber auch eine andere zu reinigende
Walze sein. Die Rakel 17 ist an die Rakelwalze 14 angestellt.
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Bei
der Aktivierung der Rakel 17 wird zunächst die
Rakelwalze 14 mit einem eigenen Rotationsantrieb 23,
z. B. einen Elektromotor 23 beschleunigt, bis die Rakelwalze 14 die
Geschwindigkeit der Gummiwalze 22 mit +/–5% Abweichung
erreicht hat. Anschließend wird die Walzenreinigungsvorrichtung 13 entweder über
eine Schwenk- oder über eine Linearbewegung an die Gummiwalze 22 angestellt
und fördert nun das Reinigungsmedium bzw. die Farbe. Beim
Anstellen der Rakel 17 an die Rakelwalze 14 erfolgt
der gewünschte Abrakelvorgang. Nach der voreingesteliten
Rakeldauer wird nun zunächst die Rakelwalze 14 von
der Gummiwalze 22 abgestellt, nachfolgend die Rakel 17 von
der Rakelwalze 14 abgestellt und dann die Rakelwalze 14 bis
zum Stillstand abgebremst.
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Der
Elektromotor 23 kann koaxial zur Rakelwalze 14 angeordnet
sein.
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Bei
der Verwendung als Farbrakel kann es bei kurzen Zeitintervallen
und kurzer Rakeldauer sinnvoll sein, die Rakelwalze 14 an
die Gummiwalze 22 angestellt zu lassen und nur die Rakel 17 von
der Rakelwalze 14 abzustellen, da das Beschleunigen und
Abbremsen der Rakelwalze 14 immer eine gewisse Zeit Vorlauf
erfordert.
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Sofern
die Rakelwalze 14 bei Betrieb der Druckanlage nicht von
der Gummiwalze 22 abgestellt werden soll, könnte
der Rotationsantrieb 23 der Rakelwalze 14 zeitweise
abgeschaltet werden, da diese auch von der anliegenden Gummiwalze 22 angetrieben
wird. Beispielsweise könnte in der Lagerung der Rakelwalze 14 ein Überholfreilauf
eingebaut werden, der den eigenen Rotationsantrieb 23 trennt,
sobald ein Antrieb über die Gummiwalze 22 erfolgt.
Der eigene Rotationsantrieb 23 der Rakelwalze 14 greift wieder
ein, wenn die Rakelwalze 14 von der Gummiwalze 22 abgestellt
wird, damit während der fortgesetzten Rotation der Rakelwalze 14 das
Medium von der Rakel 17 abgenommen werden kann.
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Unter
eigenem Antrieb der Rakelwalze 14 ist vorzugsweise ein
zumindest von den Reibwalzen 07 mechanisch unabhängiger
Antrieb, d. h. es besteht keine formschlüssige Antriebsverbindung
(z. B. durch Zahnräder) zum rotierenden Antrieb zwischen Reibwalzen 07 und
Rakelwalze 14.
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Der
Elektromotor 23 kann gemeinsam mit der Rakelwalze 14 bewegbar
sein.
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Wenn
der Rotationsantrieb 23 als innenliegender Trommelmotor
ausgeführt ist, so sind im Halter 16 vorzugsweise
die Energie- und Steuerungsleitungen für den Trommelmotor
integriert.
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- 01
- Materialbahn
- 02
- Gummituchzylinder
- 03
- Plattenzylinder
- 04
- Farbzuführungseinheit
- 05
- Farbwerk
- 06
- Farbübertragungswalze
- 07
- Reibwalze
- 08
- Farbauftragswalze
- 09
- Feuchtwerk
- 10
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- 11
- Feuchtwalze
- 12
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- 13
- Walzenreinigungsvorrichtung
- 14
- Rakelwalze
- 15
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- 16
- Halter
- 17
- Rakel
- 18
- Rakelhalter
- 19
- Stellmittel,
Pneumatikzylinder
- 20
- Klemmhebel
- 21
- Auffangwanne
- 22
- Gummiwalze
- 23
- Rotationsantrieb,
Elektromotor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2005/007410
A2 [0010]
- - EP 1591250 A1 [0011]