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Die
Erfindung betrifft ein Druckverfahren zur Erzeugung von Farbdrucken
mittels einer mit Druckfarbe einfärbbaren Druckwalze, die eine
Druckoberfläche
aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Druckwerk einer Druckmaschine
umfassend eine Walze, die eine mit einer Druckfarbe einfärbbare Druckoberfläche aufweist.
Dabei werden unter Farbdrucken sowohl Einfarbdrucke als auch Mehrfarbdrucke
verstanden. Unter einer Druckoberfläche wird jegliche strukturierte
Oberfläche
verstanden, die geeignet ist, Druckfarbe aufzunehmen zwecks nachfolgender
Applikation auf einem Rollenmaterial oder einem Druckobjekt, wie
z. B. einem Bogen oder scheibenförmigen
Druckträger,
wie CD, DVD etc.
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Die
Erfindung kann insbesondere bei Tiefdruckverfahren besonders vorteilhaft
eingesetzt werden, ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Nachfolgende
Ausführungen
gelten, sofern sie nicht prinzipbedingt auf das Tiefdruckverfahren
beschränkt
sind, auch für
andere Druckverfahren.
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Das
Tiefdruckverfahren ist eines der Druckverfahren, mit welchem sich
höchste
Druckqualitäten erreichen
lassen. In diesem Verfahren wird als Druckvorlage eine Druckwalze
eingesetzt, in deren Mantelfläche
die zu druckende Vorlage eingebracht ist. Dabei werden beispielsweise
mittels eines Diamantstichels die einzelnen Druckpunkte mechanisch
in eine zuvor auf die Mantelfläche
der Druckwalze aufgebrachte duktile Kupferschicht geschlagen, wobei
sich je nach Schlagfrequenz und Schlagkraft ein mehr oder weniger
tiefer Druckpunkt ergibt.
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Für die Herstellung
dieser Druckwalzen werden Druckwalzenrohlinge in einem ersten Schritt
auf ihrer Mantelfläche
mit einer duktilen Kupferschicht versehen, beispielsweise mittels
einer galvanischen Abscheidung. Nachfolgend werden die so vorbereiteten
Druckwalzenrohlinge drehbar in eine entsprechende Vorrichtung eingespannt
und mit einer bestimmten vorgegebenen oder vorgebbaren Geschwindigkeit
um ihre Längsachse
gedreht. Eine außen
auf die Mantelfläche
einwirkende Stichelvorrichtung mit einem oder mehreren Diamantsticheln schlägt nun entsprechend
einer Druckvorlage und einer entsprechenden Anpassung an die jeweiligen Walzengeometrie
für jeden
zu druckenden Druckpunkt synchron zur Drehung der Druckwalze eine oder
mehrere Vertiefungen in die Kupferschicht, so dass nach einer Umdrehung
der Druckwalze eine erste Drucklinie auf der Mantelfläche der
Druckwalze erzeugt ist.
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Dadurch,
dass die Stichelvorrichtung gleichzeitig eine getaktete oder kontinuierliche
Bewegung in Richtung der Druckwalzenachse ausführt, ist es so möglich die
gesamte Druckwalzenoberfläche
mit einem Druckbild zu versehen.
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Die
so hergestellte Oberfläche
der Druckwalze kann gegebenenfalls anschließend poliert werden, um überstehende
Grate zu beseitigen und in einem nachfolgenden Schritt anschließend galvanisch mit
einer harten Chromschicht versehen werden, wodurch die mechanischen
Beeinflussungen der im Druckbetrieb auf die Mantelfläche einwirkenden Übertragswalzen
und/oder Farbwalzen und/oder Rakelmesser etc. vermindert werden
und hierdurch die Standzeit der Druckwalze erhöht wird.
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Das
Einfärben
der so fertiggestellten Druckwalze im Druckwerk einer Druckmaschine
kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Mantelfläche der
Druckwalze in die Druckfarbe in einer Farbwanne eintaucht, wodurch
sich unter anderem die Druckpunkte der auf der Mantelfläche realisierten
Druckoberfläche
mit Farbe füllen.
Da ausschließlich
diese Druckpunkte zum Druckbild beitragen sollen wird die Oberfläche der
Druckwalze beim Herausdrehen aus der Farbwanne mit einem Rakelmesser
abgerakelt, wodurch die überschüssige Druckfarbe
entfernt wird. Darüber
hinaus ist es meist erforderlich, die nicht druckenden Bereiche
der Mantelfläche
der Druckwalze mit Wischeinrichtungen zusätzlich zu reinigen, um so zu
verhindern, dass Farbreste nach einem Abrakeln auf den nicht druckenden
Bereichen der Druckwalze verbleiben und zu einem unerwünschten
Tonen oder zu unerwünschten
Farbflecken im Druckbild führen.
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Es
ist leicht zu erkennen, dass die Herstellung einer solchen Druckwalze
ein langwieriger und aufwändiger
Prozess ist, wodurch die Kosten einer solchen Druckwalze entsprechend
hoch sind. Ein Austausch einer solchen Druckwalze erfordert darüber hinaus
viel Zeit, da hier die Druckwalze in ihrer Gesamtheit ausgetauscht
werden muss, was insbesondere bei Druckwalzen mit Drucklängen von
mehr als einem Meter und einem Durchmesser von häufig 40 cm bis 60 cm nicht
unproblematisch ist und eine anschließende Neujustage der Druckwerke
erfordert. Das Tiefdruckverfahren wird daher trotz seiner erzielbaren
höchsten
Druckqualität
meist nur bei sehr hohen Druckauflagen und/oder bei Sonderdruckanwendungen
eingesetzt.
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Es
ist daher besonders wünschenswert
diese Art der Drucktechnik auch bei kleinsten Auflagen kostengünstig einzusetzen,
sowohl hinsichtlich der Herstellung der Druckwalzen als auch zeitminimiert hinsichtlich
deren Austausch im Druckwerk.
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Durch
die
US 4 085 672 A ist
ein Druckverfahren und ein Druckwerk bekannt, bei dem eine Druckwalze
eine mit einer Druckfarbe einfärbbare Druckoberfläche aufweist,
wobei die Druckoberfläche
auf einer zumindest teilzylinderförmigen austauschbaren Druckplatte
ausgebildet ist, die auf der Mantelfläche eines Walzenkörpers der
Druckwalze lösbar
aufgespannt ist, wofür
der Walzenkörper
in einem Bereich seiner Mantelfläche
einen Befestigungsmechanismus in einer Ausnehmung aufweist zur Befestigung
und/oder zum Spannen der Druckplatte auf der Mantelfläche des
Walzenkörpers
und wobei eine zur Druckoberfläche
hin verschließ-
und offenbare Farbauftragsvorrichtung vorgesehen ist, die angesteuert
ist, um Druckfarbe in Abhängigkeit der
Drehwinkelposition der Druckwalze auf die Druckoberfläche der
Druckplatte zu übertragen,
wobei die Farbauftragsvorrichtung durch eine relative Bewegung von
zwei an/in der Farbauftragsvorrichtung angeordnete Rakelmesser verschließ- und offenbar
ist, von denen wenigstens eines bewegbar ausgebildet ist und zwischen
denen ein Spalt zur Übertragung
der Druckfarbe ausbildbar ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein Druckverfahren zu schaffen mit welchem
es möglich ist,
flexibel und kostengünstig
verschiedene Drucke herzustellen und insbesondere die hohe Druckqualität des Tiefdruckverfahrens
mit einer einfachen und kostengünstigen
Herstellung der Druckwalzen und einem einfachen und schnellen Wechsel
zwischen verschiedenen Druckbildern in einer Druckmaschine zu kombinieren.
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Gelöst wird
die Aufgabe durch eine Druckwalze mit einer Druckoberfläche, die
eine austauschbare zumindest teilzylinderförmige die Druckoberfläche umfassende
Druckplatte aufweist, die mittels wenigstens einer Befestigungsvorrichtung
an einem Walzenkörper
lösbar
befestigbar ist. Gelöst
wird die Aufgabe weiterhin durch ein Druckwerk mit einer solchen
Druckwalze für
eine Druckmaschine, welches eine Druckwalze umfasst, die eine mit
einer Druckfarbe einfärbbare
Druckoberfläche
aufweist, und bei der demnach die Druckoberfläche ausgebildet ist auf einer
zumindest teilzylinderförmigen
austauschbaren Druckplatte, die auf der Mantelfläche eines Walzenkörpers der
Druckwalze lösbar
aufgespannt/aufspannbar ist und welches weiterhin eine verschließ- und öffenbare
Farbkammer aufweist, die angesteuert ist, um Druckfarbe in Abhängigkeit
der Drehwinkelposition der Druckwalze auf die Druckoberfläche der Druckplatte
zu übertragen.
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Insbesondere
unter Zugrundelegung dieser Vorrichtungen wird die Aufgabe gelöst durch
ein Druckverfahren bei dem auf der Mantelfläche des Walzenkörpers einer
Druckwalze eine austauschbare die Druckoberfläche aufweisende zumindest teilzylinderförmige Druckplatte
aufgespannt ist und zur Übertragung
von Druckfarbe aus einer Farbkammer auf die Druckplatte die Farbkammer
in Abhängigkeit der
Drehwinkelposition der Druckwalze geöffnet und geschlossen wird.
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Insbesondere
bei der Anwendung für
Tiefdrucke ist es wesentlicher Kerngedanke der Erfindung, dass anstelle
einer im Tiefdruck üblichen Druckwalze
nun erfindungsgemäß eine entsprechende
Druckplatte verwendet wird, welche auf einer fest in einer Druckmaschine
installierten Druckwalzenkörper
befestigbar ist, so in der Gesamtheit eine Druckwalze ausbildet
und ebenso in einfacher Weise ausgetauscht werden kann. Gelöst wird
die Aufgabe weiterhin dadurch, dass zum Einfärben der erfindungsgemäßen Druckplatte
eine Farbauftragsvorrichtung zum direkten Einfärben der Druckplatte verwendet wird.
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Die
Erfindung beschreibt somit zusammenfassend ein Druckverfahren, insbesondere
ein Tiefdruck – Druckverfahren
mit einer wechselbaren Druckplatte, insbesondere deren druckfähige Oberfläche beim
Tiefdruck zur Erzeugung unterschiedlicher optischer Dichten im Druckbild
jeweils Druckpunkte oder Drucklinien mit unterschiedlicher Tiefe und/oder
unterschiedlicher Flächengröße aufweist und/oder
farbannehmende und/oder farbabstoßende Bereiche zur Übertragung
von Druckfarbe auf einen Bedruckstoff aufweist.
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Erfindungsgemäß weist
die Druckplatte bei einer Tiefdruckanwendung die für einen
Tiefdruck erforderlichen Eigenschaften auf, wie beispielsweise eine
variable Druckpunktform und/oder Druckpunkttiefe und/oder eine rasterlose
und/oder gerasterte Druckpunktanordnung. Bevorzugt weist die Druckplatte
eine wie im Tiefdruck übliche
Oberflächenhärte und
Oberflächengüte auf.
Erfindungsgemäß weist die
Farbauftragsvorrichtung zur Übertragung
einer Druckfarbe auf die Druckplattenoberfläche einen Farbvorratsbehälter auf,
insbesondere welcher mit einem Farbvorrat verbunden ist.
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Erfindungsgemäß weist
die Farbauftragvorrichtung an ihrer der Druckplatte zugewandten
Seite wenigstens eine Arbeitsrakel und eine Schließrakel auf,
welche in einer bevorzugten Weiterbildung zueinander verschiebbar
sein können
und wodurch ein durch die der Druckplatte zugewandten Vorderkanten
der Rakel gebildeter Spalt wahlweise verschlossen oder geöffnet werden
kann.
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In
weiterer bevorzugter Ausführung
können die
der Druckplatte zugewandten Vorderkanten der Arbeitsrakel und der
Schließrakel
der Farbauftragsvorrichtung von der Druckplatte abgehoben werden, um
beispielsweise bei einer Drehung der Druckwalze um ihre Längsachse
einen aufgrund der für
die Druckplatte erforderlichen Befestigungselemente ausgebildeten
Bereich der Druckwalze problemlos zu überstreichen.
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Erfindungsgemäß ist es
vorgesehen, die der Druckplatte zugewandten Vorderkanten der Rakelmesser
bei einer bestimmten ersten Drehwinkelposition der Druckwalze auf
die Oberfläche
der Druckplatte aufzusetzen und/oder anzupressen und bei einer bestimmten
zweiten Drehwinkelposition der Druckwalze die Vorderkanten der Rakelmesser
von der Oberfläche
der Druckplatte abzuheben.
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Es
ist vorgesehen, in dem Winkelbereich zwischen der zweiten Drehwinkelposition
und der ersten Drehwinkelposition die Farbauftragsvorrichtung zu
schließen,
z. B. dadurch, dass die Vorderkanten des Arbeitsrakels und des Schließrakels
aufeinander gepresst werden und so der durch die Vorderkanten der
Rakelmesser gebildete Spalt zur Druckwalze hin verschlossen wird,
insbesondere so dass zwischen diesen beiden Drehwinkelpositionen
der Austritt von Druckfarbe aus dem Spalt verhindert ist.
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Erfindungsgemäß ist es
vorgesehen, die Vorderkanten des Arbeitsrakels und des Schließrakels
in dem Winkelbereich zwischen der ersten Drehwinkelposition und
der zweiten Drehwinkelposition zu beabstanden, sodass sich ein Spalt
ausbildet, durch welchen eine Druckfarbe auf die Oberfläche der Druckplatte
gelangt.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung kann es vorgesehen sein, unmittelbar
vor einem Abheben der Vorderkanten der Rakelmesser von der Oberfläche der
Druckplatte den Farbvorratsbehälter
der Farbauftragsvorrichtung und/oder insbesondere den durch die
Vorderkanten der Rakelmesser gebildeten Bereich mit einem Unterdruck
zu beaufschlagen, wodurch eine Druckfarbe von der Oberfläche der
Druckplatte in die Farbauftragsvorrichtung zurückgesaugt wird.
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Erfindungsgemäß kann es
vorgesehen sein, dass ein durch die Vorderkanten der Rakelmesser gebildeter
Bereich mit einer Vielzahl von einzelnen Kanälen versehen ist, welche jeweils
einzeln oder in Gruppen mit einem jeweiligen Farbvorratsbehälter verbunden
sind. Erfindungsgemäß kann es
dabei vorgesehen sein, dass die jeweiligen Farbvorratsbehälter gleiche
oder unterschiedliche Druckfarbe aufweisen.
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Erfindungsgemäß kann es
vorgesehen sein, eine Druckplatte aus Metall zu verwenden, beispielsweise
aus Edelstahl, Nickel, etc. oder eine mit einer Kupferschicht versehene
Metallplatte oder eine mehrschichtig aufgebaute Metallplatte beispielsweise
aus Edelstahl, Nickel, Kupfer und Chrom.
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Erfindungsgemäß kann es
vorgesehen sein, eine mit einer kratzfesten Schutzschicht versehene Druckplatte
aus Metall zu verwenden, beispielsweise eine Druckplatte aus Aluminium,
deren Oberfläche, beispielsweise
mittels eines Plasmaverfahrens, in eine kratzfeste und dichte Oxidschicht
oder Keramikschicht umgewandelt wurde oder beispielsweise eine Druckplatte,
deren Oberfläche
mit einer diamantähnlichen
Kohlenstoffschicht überzogen
ist.
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Erfindungsgemäß kann es
vorgesehen sein, die Druckplatte mechanisch zu bebildern beispielsweise
mittels eines Stichels, welcher gesteuert über die Oberfläche der
Druckplatte bewegt wird und Druckpunkte in die Oberfläche der
Druckplatte mechanisch einprägt.
Ebenso kann es vorgesehen sein, die Bebilderung der Druckplatte
mittels Laserablation, z. B. thermischer oder chemischer Art oder
mittels eines Ätzverfahrens
vorzunehmen.
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Erfindungsgemäß kann es
vorgesehen sein, zur Erzeugung unterschiedlicher Druckpunkttiefen und/oder
Druckpunktgrößen einen
Laser einzusetzen, welcher einzelne Laserimpulse unterschiedlicher
Intensität
erzeugen kann. Insbesondere kann zur Erzeugung unterschiedlicher
Druckpunkttiefen und/oder Druckpunktgrößen die Laserstrahlung auf einen
Brennpunkt in der Bebilderungsebene fokussiert werden oder, insbesondere
mittels einer gesteuerten Vorrichtung einen Brennpunkt wahlweise über oder
unter die Bebilderungsebene zu verschieben. Beispielsweise können hierfür im Infraroten, sichtbaren
oder ultravioletten Wellenlängenbereich
arbeitende Laser eingesetzt werden.
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Eine
Druckplatte kann beispielsweise in bekannter Weise ähnlich wie
ein konventioneller Tiefdruckwalzen in einer separaten Einheit so
bebildert werden, dass sich beispielsweise Druckpunkte unterschiedlicher
Anordnung und/oder Tiefe erzeugen lassen. Dabei weisen solche Druckplatten
im Vergleich zu den bekannten Druckwalzen den Vorteil auf, dass sie
wesentlich preiswerter herzustellen sind, wenngleich die Herstellung
einer Tiefdruckplatte im Vergleich zur Herstellung konventioneller
Druckplatten wie Offsetdruckplatten oder Flexodruckplatten aufwändiger und
teurer sein kann.
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Vorteilhaft
ist weiterhin, dass bei Verwendung von Tiefdruckplatten ein schneller
Motivwechsel an einer Druckmaschine innerhalb weniger Minuten durchgeführt werden
kann, da in diesem Fall lediglich leichte und einfach zu handhabende
Druckplatten ausgetauscht werden müssen und nicht wie im bekannten
Stand der Technik üblich
schwere und unhandliche Druckwalzen.
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Darüber hinaus
sind auch die erforderlichen Einstellarbeiten zur Erzielung passergenauer
Drucke bei einer Verwendung von Druckplatten wesentlich schneller
und flexibler durchzuführen,
da erfindungsgemäß solche
Platten sich über
entsprechende beispielsweise an der Druckwalze befindliche und dafür vorgesehene
Verstellelemente entlang und/oder quer zur Druckrichtung positionieren
lassen, insbesondere wobei bevorzugt auch eine Verkippung mittels
entsprechender Verstellelemente einstellbar ist, so dass sich die
erforderlichen Einstellarbeiten hierdurch schneller und genauer
erledigen lassen und dadurch eine wesentlich höhere Produktivität einer
Druckmaschine möglich
ist.
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Eines
der Hauptaugenmerke des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Einfärben der
an der Druckwalze befestigten Druckplatte, insbesondere Tiefdruckplatte
mittels einer geeigneten Farbauftragvorrichtung. Da zur Erzielung der
charakteristischen Tiefdruckmerkmale im Druckbild das Tiefdruckverfahren
in der Regel als Direktdruckverfahren eingesetzt wird, wird bevorzugt
die am Druckzylinder befestigte Tiefdruckplatte gleichzeitig als
Farbschöpfwalze
wirken, wodurch es möglich
ist, die auf der Druckplatte gebildeten Druckbereiche mit unterschiedlichen
Tiefen und damit unterschiedlichen Farbschöpfvolumina jeweils vollständig mit
Druckfarbe zu füllen.
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Die
Verwendung einer bekannten Farbübertragwalze
scheidet aus, da diese Farbübertragwalzen
eine über
ihre Oberfläche
konstante Farbübertragungsmenge
aufweisen und bei Verwendung einer solchen Farbübertagswalze dadurch beispielsweise Druckbereiche
einer Tiefdruckplatte, welche nur eine geringe Tiefe aufweisen,
mit Farbe überfüllt werden würden, wohingegen
Druckbereiche mit hoher Tiefe nur unzureichend befüllt werden
würden.
Ein daraus resultierendes Druckbild auf einem Bedruckstoff würde daher
ein unzureichendes Ergebnis darstellen.
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Es
ist daher erfindungsgemäß vorgesehen, die
Farbauftragsvorrichtung zum Einfärben
der auf einen Druckzylinder befestigten Tiefdruckplatte so auszugestalten,
dass diese nur in dem für
einen Druck vorgesehenen Bereich der Druckplatte auf der Druckplatte
aufliegt und diese einfärbt.
Zur Befestigung der Tiefdruckplatte auf einem dafür vorgesehenen
Druckwalzenkörper
weist dieser zumindest in einem Bereich seiner Mantelfläche, insbesondere
entlang der Achse, Haltevorrichtungen und/oder Spannvorrichtungen
und/oder Justiervorrichtungen auf, mit welchen die Druckplatte auf
die Mantelfläche
des Druckwalzenkörpers
aufgespannt werden kann, insbesondere wobei sie dort beispielsweise
gegen Referenzpunkte ausgerichtet werden kann.
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Die
genannten Haltevorrichtungen und/oder Justiervorrichtungen liegen
dabei bevorzugt in einer im Wesentlichen parallel zur Druckwalzenachse
verlaufenden Aussparung in der Mantelfläche der Druckwalze. Bei einem
Einfärben
der Tiefdruckplatte mit einer konventionellen Farbauftragsvorrichtung würde auch
in die genannte Aussparung Druckfarbe gelangen, was zu einer nicht
zulässigen
und unerwünschten
Verunreinigung der Druckmaschine führen würde.
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Es
ist daher erfindungsgemäß vorgesehen, die
Farbauftragsvorrichtung so auszugestalten, dass eine der Druckplatte
zugewandte Öffnung
zum Übertragen
der Druckfarbe auf die Druckplatte wahlweise verschlossen werden
kann und/oder der Kontakt der Druckfarbe zur Druckplatte unterbrochen
werden kann. Hierdurch ist es möglich,
bei einer Drehung der Druckwalze um ihre Achse beispielsweise unmittelbar
vor dem Erreichen der Aussparung die Farbauftragsvorrichtung zur
Druckplatte hin zu verschließen und/oder
von der Druckplattenoberfläche
abzuheben, wodurch ein unkontrolliertes Auslaufen der Farbe in die
Aussparung oder eine Verunreinigung der Druckmaschine wirkungsvoll
verhindert werden kann.
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Es
kann in einer Ausführung
weiterhin zweckmäßig sein,
zumindest die Vorderkanten der Rakelmesser der Farbauftragsvorrichtung
in dem geschlossenen Zustand der Farbauftragsvorrichtung mittels
einer geeigneten Vorrichtung unmittelbar nach dem Schließen der
Farbauftragsvorrichtung und vor dem Erreichen der Aussparung in
der Mantelfläche
der Druckwalze von der Oberfläche
der Druckplatte abzuheben, um so beispielsweise die genannte Aussparung
problemlos unter der Farbauftragsvorrichtung hindurchdrehen zu können und
anschließend
wieder auf der Oberfläche
der Druckplatte aufzusetzen und zu öffnen, so dass die Druckplatte wiederum
in gewohnter Weise eingefärbt
werden kann.
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Das Öffnen und
Schließen
der Rakelmesser und/oder das Abheben der Rakelmesser von der Tiefdruckgatte
kann beispielsweise kurvengesteuert über entsprechende an der Druckwalze
befestigte Kurvenscheiben erfolgen oder beispielsweise mittels eigener
elektrischer oder pneumatischer oder ähnlicher Antriebe, wodurch
sich in besonders einfacher Weise die Zeitpunkte des Öffnens und
Schließens und/oder
des Abhebens und Aufsetzens einstellen lassen und gegebenenfalls
geschwindigkeitsabhängig
steuern lassen.
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Es
kann weiterhin zweckmäßig sein,
die Farbauftragsvorrichtung zumindest bereichsweise als geschlossene
Farbkammer auszuführen,
so dass es möglich
ist, insbesondere unmittelbar vor einem Schließen der Farbkammer zur Druckplatte
hin diese zumindest zeitweise mit einem Unterdruck zu beaufschlagen,
wodurch die zwischen den Rakelmessern auf der Oberfläche der
Druckplatte aufliegende Druckfarbe in die Farbkammer zurückgezogen
wird und wodurch insbesondere bei einer Bewegung der Rakelmesserkanten
aufeinander zu zum Verschließen
der Farbkammer ein unzulässiges
Herausquetschen von Druckfarbe aus dem durch die Vorderkanten der
Rakelmesser gebildeten Spalt und eine damit verbundene unerwünschte Verunreinigung
der Druckplatte und/oder der Druckmaschine vermieden wird.
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Es
kann weiterhin zweckmäßig sein,
die Farbauftragsvorrichtung zumindest bereichsweise als geschlossene
Kammer so auszuführen,
dass es möglich
ist, insbesondere während
oder unmittelbar nach einem Öffnen
der Farbkammer über
die Rakelmesser zur Druckplatte hin zumindest zeitweise mit einem Überdruck
zu beaufschlagen, wodurch eine Druckfarbe schneller auf die Oberfläche der
Druckplatte gelangt und damit eine zuverlässige Einfärbung der Druckplatte auch
bei höheren
Drehzahlen der Druckwalze ermöglicht
wird.
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Es
kann weiterhin zweckmäßig sein,
zumindest zeitweise während
des Einfärbevorganges
der Druckplatte die Farbkammer mit einem Überdruck zu beaufschlagen,
wodurch ein kontinuierlicher Farbtransport auf die Druckplatte gewährleistet
ist.
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Die
Anstellwinkel der Rakelmesser auf der Oberfläche der Druckplatte können dabei
je nach Erfordernis sowohl positiv als auch negativ ausgeführt sein,
so dass ein zuverlässiges
Abrakeln von überschüssiger Druckfarbe
von den nicht bildgebenden Bereichen der Druckplatte gewährleistet
ist und damit die gewünschte
Druckqualität
erreicht werden kann.
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In
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung kann
es vorgesehen sein, die Farbauftragsvorrichtung in Richtung der
Druckwalzenachse mit wenigsten zwei voneinander getrennten Kammern auszuführen, welche
in einen durch die Vorderkanten der Rakelmesser gebildeten gemeinsamen
Auftragsspalt münden.
Hierdurch ist es möglich,
in benachbarten Zonen unterschiedliche Druckfarben auf eine Druckplatte
aufzutragen, wodurch sich die Möglichkeit
ergibt, Farbverlaufsdrucke zu realisieren. Hierzu münden die
Farbkammern beispielsweise innerhalb der Farbauftragsvorrichtung
unmittelbar vor dem durch die von den Vorderkanten der Rakelmesse
gebildeten Spalt in ein gemeinsames Volumen, in welchem sich die
Druckfarben insbesondere an ihren Grenzbereichen miteinander vermischen
können.
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Dadurch,
dass die Grenzgebiete eine kontinuierliche Vermischung aufweisen,
entsteht ein beim Farbverlaufsdruck üblicher kontinuierlicher Farbübergang,
welcher über
die Druckplatte, bevorzugt eine Tiefdruckplatte bildhaft auf einen
Bedruckstoff übertragen
werden kann.
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Es
kann zweckmäßig sein,
zusätzliche
Reinigungsvorrichtungen für
die Druckplatte vorzusehen, wodurch die vermischte Druckfarbe von
der Druckplatte entfernt wird und/oder zumindest aus dem vorderen
Bereich der Farbauftragsvorrichtung die vermischten Druckfarben
entfernt werden, um beispielsweise eine zu starke Vermischung der
Druckfarben zu verhindern, wodurch der gewünschte Farbverlaufs-Effekt
beeinträchtigt
werden würde.
Eine solche Reinigung kann dabei zyklisch in bestimmten Zeitintervallen
oder nach einer entsprechenden Anzahl von Walzenumdrehungen oder
Drucken oder auch je nach Bedarf erfolgen.
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Es
kann weiterhin vorgesehen sein mit Wischeinrichtungen auf die Mantelfläche der
Druckplatte einzuwirken, wodurch die nicht druckenden Bereiche der
Druckplatte wirkungsvoll von verbliebener Druckfarbe gereinigt werden
und somit das gewünschte
Druckbild auf den Bedruckstoff übertragen werden
kann.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den nachfolgenden Figuren dargestellt. Es
zeigen:
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1:
Eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung
von Tiefdruckzylindern gemäß dem Stand
der Technik
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2:
Eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung
von Tiefdruckplatten gemäß der Erfindung
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3a–d: Eine
schematische Darstellung der Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Farbauftragvorrichtung
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4a–d: Eine
schematische perspektivische Darstellung der Funktionsweise einer
erfindungsgemäßen Farbauftragvorrichtung
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5: Eine weitere erfindungsgemäße Ausführung einer
Farbauftragvorrichtung
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1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung
von konventionellen Tiefdruckwalzen gemäß dem Stand der Technik. Die
Druckwalze 4 ist beispielsweise in einer Aufnahmevorrichtung 62 drehbar
gelagert. Die Aufnahmevorrichtung 62 weist hierzu beispielsweise
ein Aufnahmebett 62a und Aufnahmeschenkel 62b auf,
wodurch die Druckwalze 4 beispielsweise in einer horizontalen
Lage gehalten werden kann und über
einen nicht dargestellten Antrieb in Richtung 100 um ihre Drehachse 4a gedreht
werden kann.
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Parallel
zur Drehachse 4a der Druckwalze 4 ist eine Sticheleinrichtung 60 so
angebracht, dass der Stichel 61 auf die Mantelfläche 4b der
Druckwalze 4 einwirken kann. Der Stichel 61 ist
hierbei beispielsweise aus Diamant oder einem anderen harten Material
und kann über
eine elektrische oder pneumatische oder andere Art der Ansteuerung
in schneller Folge Bewegungen in Richtung der Manteloberfläche 4b ausführen, wodurch
je nach Stärke
des Ansteuersignals zur Erzeugung der unterschiedliche Druckpunkte
in den Druckbildbereich 5 der Manteloberfläche 4b der
Druckwalze 4 mehr oder weniger große Vertiefungen geschlagen
werden.
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Das
Druckbild 5a auf der Druckwalze 4 kann hierbei
beispielsweise dadurch aufgebaut werden, dass die Sticheleinrichtung 60 parallel
zur Mantelfläche 4b des
Druckzylinders 4 und in einem im wesentlichen konstanten
Abstand dazu entlang der Richtung 110 verfahren wird. Die
Bewegung der Sticheleinrichtung 60 entlang der Richtung 110 kann
dabei kontinuierlich und synchron zur Drehbewegung 100 der
Druckwalze 4 erfolgen, wodurch beispielsweise auf der Mantelfläche 4b im
Druckbildbereich 5 der Druckwalze ein aus einer spiraligen
Drucklinie aufgebautes Druckbild 5a erzeugt werden kann.
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Die
Bewegung der Sticheleinrichtung 60 kann alternativ auch
getaktet erfolgen indem die Sticheleinrichtung 60 nach
jeder Umdrehung der Druckwalze 4 um einen bestimmten Schritt
entlang der Richtung 110 verschoben wird. Hierdurch ist
es möglich
die durch die spiralige Anordnung der Drucklinie erzeugte Winkelung
des Druckbildes 5a, wie sie bei einer kontinuierlichen
Bewegung der Sticheleinheit auftritt, zu vermeiden. Die Bewegungen
des Stichels selbst erfolgt ebenfalls synchronisiert zu der Drehbewegung
der Druckwalze und synchronisiert zu der Bewegung der Sticheleinrichtung 60 entlang
der Richtung 110.
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Sämtliche
hier beschriebenen Verfahrensschritte oder technischen Merkmale
können
auch bei der Erfindung eingesetzt werden.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Tiefdruckplatte 10.
Die Vorrichtung kann hierbei im Wesentlichen ähnlich zu der in 1 beschriebenen
Anordnung aufgebaut sein, wobei der Druckwalzenkörper 1 hier zur Aufnahme
einer Druckplatte 10 dient und beispielsweise dauerhaft
in der Aufnahmevorrichtung 62 verbleiben kann. Durch die
Befestigung der hier zumindest teilweise zylindrisch ausgebildeten
Druckplatte 10 an dem Walzenkörper 1 ergibt sich
eine Druckwalze.
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Die
Tiefdruckplatte 10 ist hier im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet,
wobei die Enden der Tiefdruckplatte einander in einem Abstand gegenüberliegen,
insbesondere wobei diese abgekantet sein können. Diese Enden bilden eine
Vorderkante und eine Hinterkante der Tiefdruckplatte 10.
Es bildet sich so eine hohle Zylinderform mit einem Schlitz in der
Mantelfläche
parallel zur Drehachsenrichtung 1a zwischen diesen beiden
Kanten. Durch diese Form weist eine erfindungsgemäße Tiefdruckplatte 10 auch
eine Elastizität
auf, aufgrund der sie im Durchmesser reversibel aufgedehnt werden
kann, z. B. so weit, dass die Tiefdruckplatte auf die Walze 1 über die
Achsenhalterungen 62 hinweg aufgesetzt/geschoben werden
kann oder indem die Druckplatte auf die Walzenoberfläche 1b aufgewickelt
werden kann.
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Zur
Befestigung einer Tiefdruckplatte 10 auf der Mantelfläche 1b des
Walzenkörpers 1 weist
der Walzenkörper 1 auf
seiner Manteloberfläche
parallel zu seiner Achse 1a beispielsweise eine Ausnehmung 1c auf,
in welcher nicht dargestellte Haltevorrichtungen und/oder Spannvorrichtungen
angebracht sein können,
mit welchen die Tiefdruckplatte 10 mit ihrer Vorderkante
und ihrer Hinterkante festgehalten und über die Mantelfläche 1b der
Walze 1 gespannt werden kann. Hierbei kann es vorgesehen
sein, dass diese Halte- oder Spannvorrichtungen ausgebildet sind
die Vorder- und Hinterkante der Tiefdruckplatte zu greifen und/oder
zu klemmen, insbesondere um diese aufeinander zu zu ziehen.
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Die
Bebilderung der Druckplatte 10 kann dann in im Wesentlichen
gleicher Art und Weise wie bereits geschildert mit einer kontinuierlichen
oder einer getakteten Bewegung einer Sticheleinrichtung 60 erfolgen,
wobei zumindest der Befestigungsbereich 1c ausgenommen
ist. Es kann hierbei zweckmäßig sein,
der Ausnehmung 1c benachbarte Bereiche 10c auf
der Tiefdruckplatte 10 nicht zu bebildern, beispielsweise
wenn aufgrund der Befestigungsart der Druckplatte 10 auf
der Druckwalze die Druckwalze in diesem Bereich eine unterschiedliche
Krümmung aufweist.
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Die 3a bis 3d zeigen
schematisch die Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Farbauftragsvorrichtung
während
des Betriebes. Die Farbauftragsvorrichtung 2 kann dabei
im Wesentlichen aufgebaut sein wie eine konventionelle Farbkammer,
indem sie beispielsweise zwei Rakelbalken 2a, 2b mit
jeweils daran befestigbaren Rakelmessern 3a, 3b aufweist,
sowie nicht dargestellte Seitenschilde, wodurch ein Volumen, z.
B. mit einem im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt zur Aufnahme
von Druckfarbe gebildet wird. Im Unterschied zu einer bekannten
Farbkammer 2 ist erfindungsgemäß wenigstens einer der Rakelbalken 2a, 2b mit
dem daran befestigten Rakelmesser 3a, 3b beweglich
gelagert, wodurch es möglich
ist, im Betrieb den sich zwischen den Vorderkanten der Rakelmesser 3a, 3b gebildeten
Spalt 30 zur Auftragung von Druckfarbe auf die Mantelfläche 1b eines
Farbübertragszylinders
oder auf eine Druckplatte 10 zu verschließen.
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3a zeigt
die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Farbauftragsvorrichtung
zu einem ersten Zeitpunkt, bei welchem die Vorderkanten der Rakelmesser 3a, 3b aufeinander
gedrückt
sind und hierdurch die Öffnung 30 verschlossen
ist. Bei einer Drehung des Walzenkörpers 1 in Richtung 100 um seine
Achse 1a liegen die Vorderkanten der Rakelmesser in der
gezeigten ersten Drehwinkelposition des Walzenkörpers 1 beispielsweise
auf einem in Drehrichtung 100 betrachteten vorderen Bereich
der Tiefdruckplatte 10. Zu diesem Zeitpunkt kann durch eine
Bewegung beispielsweise des beweglich gelagerten Rakelbalkens 2b mit
dem daran befestigten Rakelmesser 3b in Richtung 102a der
Spalt 30 geöffnet
werden, so dass Druckfarbe aus der Farbauftragsvorrichtung auf die
Oberfläche
der Tiefdruckplatte gelangt, wie es in 3b schematisch
dargestellt ist.
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Bei
einer weiteren Drehung des Walzenkörpers 1 um seine Drehachse 1a entlang
der Drehrichtung 100 wird die Druckplatte 10 mit
Druckfarbe eingefärbt,
wobei beispielsweise das Rakelmesser 3b als Arbeitsrakel
und das Rakelmesser 3a als Schließrakel wirkt.
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Bei
einer zweiten Drehwinkelposition des Walzenkörpers 1 wie beispielhaft
in 3c gezeigt, bevorzugt im in Drehrichtung 10 betrachteten
Endbereich der Tiefdruckplatte 10 kann mittels einer Bewegung 102b des
beweglichen Rakelbalkens 2b die Öffnung 30 wieder verschlossen
werden, so dass keine Druckfarbe aus der Farbauftragsvorrichtung
in Richtung der Walzenoberfläche 1b austreten
kann. Hierdurch ist gewährleistet,
dass bei einer weiteren Drehung der Druckwalze um ihre Achse 1a in
Richtung 100 keine Druckfarbe in die Ausnehmung 1c und
damit in die Befestigungseinrichtungen für die Druckplatte 10 gelangt,
wie es schematisch in 3d gezeigt ist.
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Es
kann hierbei weiterhin vorgesehen sein, die Farbauftragsvorrichtung 2 als
geschlossene Farbkammer auszuführen,
wodurch die Möglichkeit geschaffen
wird, diese beispielsweise während
des Öffnungsvorgangs
der Farbauftragsvorrichtung 2, wie er schematisch in 3a gezeigt
ist, zumindest zeitweise mit einem Überdruck zu beaufschlagen, wodurch
die Druckfarbe schneller aus dem Inneren der Farbauftragsvorrichtung
auf die Oberfläche
der Tiefdruckplatte 10 gelangt. Darüber hinaus ist es hierdurch
auch möglich,
die Farbauftragsvorrichtung 2 während des Schließvorgangs,
wie er schematisch in 3c gezeigt ist, mit einem Unterdruck
zu beaufschlagen, wodurch die Druckfarbe wirkungsvoll in das Innere
der Farbauftragsvorrichtung befördert wird
und ein Herausquetschen von Druckfarbe auf die Oberfläche der
Tiefdruckplatte 10 aus dem sich schließenden Spalt 30 verhindert
wird.
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Es
ist selbstverständlich,
dass die in den 3a bis 3d gezeigten
Anstellwinkel der Rakelmesser 3a, 3b nur beispielhaften
Charakter haben und die Rakelmesser sowohl positive als auch negative
Anstellwinkel aufweisen können.
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Die 4a bis 4d zeigen
zur Verdeutlichung das beschriebene erfindungsgemäße Verfahren
in schematischer perspektivischer Darstellung. Es ist leicht zu
sehen, dass beim Erreichen des in Drehrichtung 100 gesehenen
Anfangs der Druckplatte 10 auf der Mantelfläche 1b der
Druckwalze, somit also in der ersten Drehwinkelposition, die Vorderkanten
der Rakelmesser 3a, 3b noch aufeinander liegen und
die Farbauftragsvorrichtung 2 zur Druckplatte 10 hin
noch verschlossen ist. Gleichzeitig liegen die Vorderkanten der
Rakelmesser wie in 4a gezeigt bereits auf der Oberfläche der
Druckplatte 10 auf, so dass die Farbauftragsvorrichtung
beispielsweise mittels einer Bewegung 102a des Schließrakels 3b zur Druckwalze
geöffnet
werden kann, wodurch Druckfarbe aus dem Inneren der Farbauftragsvorrichtung 2 auf
die Druckplatte 10 gelangt.
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In
diesem geöffneten
Zustand der Farbauftragsvorrichtung 2 kann hierdurch die
Druckplatte 10 wie in 4b gezeigt
in gewohnter Weise eingefärbt werden.
Bei einer weiteren Drehung der Druckwalze 1 wie in 4c dargestellt
erreichen die Rakelmesser und insbesondere zunächst das Schließrakel 3a den
Endbereich der Druckplatte 10 unmittelbar vor der Ausnehmung 1c des
Druckwalzenkörpers 1,
wodurch die Farbauftragsvorrichtung 2 beispielsweise mittels
einer Bewegung 102b, beispielsweise des Arbeitsrakels 3b zur
Farbauftragsvorrichtung hin verschlossen wird, so dass keine Druckfarbe
unkontrolliert aus der Farbauftragsvorrichtung 2 austreten kann
und beispielsweise in die Ausnehmung 1c gelangt.
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In
dieser Stellung, ab der zweiten Drehwinkelposition, kann dann die
Druckwalze 1 problemlos unter der Farbauftragsvorrichtung 2 hindurchgedreht werden,
wie in 4d gezeigt. Dabei kann es auch vorgesehen
sein, dass dann, wenn der Befestigungsbereich 1c des Walzenkörpers 1 unter
der geschlossenen Farbauftragsvorrichtung vorbeiläuft auch
die Rakelmesser von der Oberfläche
der Tiefdruckplatte abgehoben sind und erst wieder zum Einfärben der Druckbereich
der Tiefdruckplatte auf diese abgesenkt werden, insbesondere vor
oder ab der ersten Drehwinkelposition.
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Die
Steuerung der Bewegungen beispielsweise des Arbeitsrakels 3b kann
beispielsweise mittels einer übergeordneten
Steuerung und entsprechender Sensoren erfolgen oder auch durch eine
entsprechende mechanische Kopplung der Bewegungsvorrichtung zum Öffnen und
Verschließen
der Farbauftragsvorrichtung mit der Bewegung der Druckwalze beispielsweise über entsprechende
Kurvenscheiben.
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5a zeigt
eine weitere erfindungsgemäße Ausführung einer
Farbauftragsvorrichtung zum Einfärben
einer Tiefdruckplatte. Die Farbauftragsvorrichtung 2 weist
hierbei einen Rakelbalken 2a mit einem daran befestigten
Rakelmesser 3a sowie einem Rakelbalken 2b mit
einem daran befestigten Rakelmesser 3b auf.
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Weiterhin
weist die Farbauftragsvorrichtung 2 an den kurzen Seiten
jeweilige Seitenschilde 20 auf wodurch ein Volumen zur
Aufnahme von Druckfarbe gebildet wird. Die Farbauftragsvorrichtung 2 weist weiterhin
zur Walze 1 hin eine Öffnung 30 auf,
die zwischen den Rakelmesserkanten gebildet ist und durch welche
Druckfarbe auf die Mantelfläche 1b beziehungsweise
auf die Oberfläche
einer auf die Mantelfläche 1b der
Walze 1 gespannte Druckplatte 10 gelangt.
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Der
Rakelbalken 2b mit dem Rakelmesser 3b ist erfindungsgemäß beispielsweise
beweglich so an einer Vorrichtung 6 befestigt, dass die
Vorderkante des Rakelmessers 3b in einer ersten Stellung
an der Vorderkante des Rakelmessers 3a anliegt, wodurch
die zur Druckplatte 10 gebildete Öffnung 30 verschlossen
wird und keine Druckfarbe unkontrolliert aus der Farbauftragsvorrichtung 2 in
Richtung der Druckplatte 10 austreten kann. In dieser ersten Stellung
wird bei der hier gezeigt Ausführung
eine in dem Walzenkörper 1 befindliche
Ausnehmung 1c zur Befestigung der Druckplatte 10 unter
der Farbauftragsvorrichtung 2 hindurchgedreht, ohne dass Druckfarbe
in die Ausnehmung 1c gelangt und damit zu einer unzulässigen Verschmutzung
führt.
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Es
kann vorgesehen sein, dass die Vorderkanten der Rakelmesser 3a, 4b nicht
nur im Bereich der Ausnehmung 1c des Walzenkörpers 1 keinen mechanischen
Kontakt mit der Walzenoberfläche 1b oder
der Oberfläche
der Druckplatten aufweisen, sondern ebenfalls in benachbarten Bereichen 1d, 1e. Hierzu
können
beispielsweise die jeweilige Walzenradien in den zur Ausnehmung 1c benachbarten
Bereichen 1d, 1e, kontinuierlich soweit verringert
sein, dass die Vorderkanten der Rakelmesser von der Oberfläche der
Druckplatte 10 stetig und sanft abgehoben werden beziehungsweise
wieder stetig und sanft auf die Oberfläche der Druckplatte 10 angestellt werden,
wodurch Beschädigungen
der Rakelmesserkanten oder der Druckplatte 10 durch abrupte
mechanische Belastungen insbesondere beim Wiederanstellen der Rakelmesserkanten
auf die Druckplatte 10 vermieden werden.
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Die
Bewegung wenigstens eines der Rakelbalken mit daran befindlichem
Rakelmesser kann beispielsweise mittels einer parallelheberartigen
Vorrichtung 6 erfolgen, wodurch beispielsweise die Vorderkante
des in der 5a als Schließrakel wirkenden
Rakelmessers 3b auf einem Kreissegment bewegt wird, dessen
Radius und Position dem Radius und der Position der an dem Walzenkörper 1 befestigten
Druckplatte 10 angepasst sein kann. Hierdurch wird bewirkt,
dass der Anstellwinkel des Rakelmessers 3b auf die Oberfläche der
Druckplatte 10 und die dabei ausgeübten Anstellkräfte während der
Schließbewegung
beziehungsweise während
der Öffnungsbewegung
im wesentlichen gleich bleiben, wodurch eine Beschädigung des
Rakelmessers 3b und der Oberfläche der Druckplatte 10 vermieden
wird.
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5b zeigt
weiterhin den Rakelbalken 2b mit dem Rakelmesser 3b in
einer zweiten Stellung, in welcher die Farbauftragsvorrichtung 2 zur
Oberfläche
der Druckplatte 10 über
die Öffnung 30 Farbauftragsvorrichtung
geöffnet
ist, wodurch Druckfarbe auf die Druckplatte 10 gelangen
kann. Über
das Arbeitsrakelmesser 3a wird hierbei in bekannter Weise überschüssige Druckfarbe
von der Oberfläche
der Druckplatte 10 abgerakelt und wieder ins Innere der
Farbauftragsvorrichtung 2 befördert, so dass lediglich die für einen
Druck vorgesehenen Vertiefungen in der Druckplatte 10 mit
Druckfarbe gefüllt
werden.
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Die
Farbauftragsvorrichtung wird hier bevorzugt so gesteuert, dass ab
einer ersten Drehwinkelposition bis zur zweiten Drehwinkelposition
die Rakelmesser die Farbauftragsvorrichtung öffnen und von der zweiten bis
zur ersten Drehwinkelposition die Farbauftragsvorrichtung schließen.
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Bezüglich sämtlicher
Ausführungen
ist festzustellen, dass die in Verbindung mit einer Ausführung genannten
technischen Merkmale nicht nur bei der spezifischen Ausführung eingesetzt
werden können
oder eingesetzt sind, sondern auch bei den jeweils anderen Ausführungen.
Sämtliche
offenbarten technischen Merkmale dieser Erfindungsbeschreibung sind
als erfindungswesentlich einzustufen und beliebig miteinander kombinierbar
oder in Alleinstellung einsetzbar. Dabei wird in der gesamten Offenbarung
unter der Erwähnung,
dass ein Merkmal vorgesehen sein kann oder ein Verfahrenschritt
durchgeführt
werden kann auch eine Ausführung
der Erfindung verstanden, in der das betreffende Merkmal vorgesehen
ist bzw. ein betreffender Verfahrensschritt durchgeführt wird.