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Die Erfindung betrifft eine Leitwalze für eine Rotationsdruckmaschine, wie z. B. eine Rollenrotationsdruckmaschine oder eine Bogendruckmaschine.
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Eine solche Leitwalze wird drehbar in einer Rotationsdruckmaschine gelagert und dient zum Leiten bzw. Führen eines auf der Rotationsdruckmaschine zu verarbeitenden Bedruckstoffs, wie z. B. einer Papierbahn. Problematisch an solchen Leitwalzen kann sein, dass sich im Betrieb dieser mit der Zeit Druckfarbe auf diesen ablagert, welche zum Farbablegen auf dem bzw. zu Verschmutzungen des über die Leitwalzen geführten Bedruckstoffs führt.
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Dieses Problem kann sich besonders zeigen, wenn z. B. Druckeinheiten der Rotationsdruckmaschine und ein den Druckeinheiten im Produktionsfluss nachfolgender Trockner z. B. platzbedingt nicht in einer Linie stehen. In diesem Fall muss die mit z. B. Heatsetfarben frischbedruckte Bedruckstoffbahn auf dem Weg von der letzten Druckstelle bzw. Druckeinheit zum Trockner über spezielle Bahnführungselemente geführt werden.
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Um das Ablegen der frisch aufgedruckten Heatsetfarben auf diesen Bahnführungselementen zu vermeiden bzw. zu minimieren, werden in der Praxis verschiedene Prinzipien eingesetzt. Dabei kommen in der Regel luftumspülte Umlenkeinheiten (wie z. B. Luftpolsterbalken oder TecTurns), speziell beschichtete Leitwalzen bzw. Bahnleitwalzen oder Leitwalzen bzw. Bahnleitwalzen mit einer Oberfläche bzw. Funktionsfläche aus Webbaumblech zum Einsatz.
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Die Umlenkung mithilfe von luftumspülten Umlenkeinheiten erfolgt ähnlich wie bei luftumspülten Wendestangen mithilfe eines Luftpolster zwischen Bedruckstoff und Funktionsfläche. Solche Umlenkeinheiten sind aber sowohl von den Anschaffungs- als von den Betriebskosten (durch die bereitzustellende Blasluft bzw. Druckluft) her sehr teuer. Bei Bedruckstoffbahnen ist auch die stabile Bahnführung teilbreiter Bahnen über lange Bahnstrecken schwierig und erfordert einen hohen technischen und finanziellen Aufwand.
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Durch spezielle Antihaft-Beschichtungen lässt sich das Farbablegen auf außenumfänglich glatten Leitwalzen und damit auch auf dem Druckprodukt reduzieren. Je nach Auflagenhöhe können aber weiterhin Zwischenwaschungen (manuell oder mit automatischen Wascheinrichtungen) während der Produktion erforderlich sein.
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In den 1 und 2 ist eine übliche Leitwalze 1' mit aufgewickeltem Webbaumblech in Teilansichten gezeigt. Diese Leitwalze 1' weist einen kreiszylindrischen Walzenkörper (nicht vollständig gezeigt) mit vorbestimmter axialer Länge und vorbestimmtem Durchmesser und eine einen Außenumfang 20' der Leitwalze 1' definierende von dem Webbaumblech gebildete Funktionsfläche 21' zum rotativen Kontaktieren eines auf der Rotationsdruckmaschine zu verarbeitenden Bedruckstoffs (nicht gezeigt) auf.
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Die Funktionsfläche 21' weist eine Mehrzahl von radial nach außen vorstehenden Vorsprüngen 22' auf, die mit Abstand voneinander rund um den Außenumfang 20' der Leitwalze 1' herum angeordnet sind. Wie insbesondere aus der Schnittansicht der 2 ersichtlich, weist jeder Vorsprung 22' einen Durchbruch 23' und eine Mehrzahl von Spitzen 24' auf, wobei die Spitzen 24' ein nach radial außen offenes Ende 25' des Vorsprungs 22' definieren. Damit ist jeder Vorsprung 22' so ausgebildet, dass er den Verlauf der Funktionsfläche 21' mit seinem Durchbruch 23' unterbricht.
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Bei solch einer Leitwalze 1' mit aufgewickeltem Webbaumblech besteht die Gefahr, dass die scharfen Webbaumblechspitzen (Spitzen 24') die druckfrische Oberfläche des Bedruckstoffs zerkratzen und damit das Druckprodukt beschädigen. Bauartbedingt ist die von Webbaumblech gebildete Funktionsfläche 21' sehr schwer reinigbar. Außerdem setzen sich mit der Zeit Farbreste in den ausgestanzten Hohlräumen bzw. Durchbrüchen 23' zwischen den Webbaumblechspitzen fest. Diese Farbreste bilden letztlich auch immer wieder die Quelle für vermehrtes Farbablegen auf dem Druckexemplar. Zudem stellt eine solche Leitwalze 1' mit der spitzigen Webbaumoberfläche sowohl bei Rotation als auch im Stillstand ein hohes Verletzungsrisiko für einen Bediener der Rotationsdruckmaschine dar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leitwalze für eine Rotationsdruckmaschine zu schaffen, wobei die Leitwalze so eingerichtet ist, dass sie einen verbesserten Schutz gegen Farbablegen bietet.
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Dies wird mit einer Leitwalze gemäß Anspruch 1 erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Gemäß der Erfindung weist eine Leitwalze für eine Rotationsdruckmaschine einen kreiszylindrischen Walzenkörper mit vorbestimmter axialer Länge und vorbestimmtem Durchmesser und eine einen Außenumfang der Leitwalze definierende Funktionsfläche zum rotativen Führen bzw. Leiten eines auf der Rotationsdruckmaschine zu verarbeitenden Bedruckstoffs auf, wobei die Funktionsfläche eine Mehrzahl von radial nach außen vorstehenden Vorsprüngen aufweist, die mit Abstand voneinander rund um den Außenumfang der Leitwalze herum angeordnet sind. Die erfindungsgemäße Leitwalze zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorsprünge so ausgebildet sind, dass sie einen kontinuierlichen bzw. geschlossenen Verlauf der Funktionsfläche nicht unterbrechen. Mit anderen Worten ist die Funktionsfläche als vollständig geschlossene durchbruchsfreie Fläche ausgebildet.
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Dadurch, dass die Funktionsfläche vollständig geschlossen ist bzw. die Vorsprünge so ausgebildet sind, dass sie einen kontinuierlichen bzw. geschlossenen Verlauf der Funktionsfläche nicht unterbrechen, werden die Möglichkeiten zum Ablagern von Farbresten erheblich reduziert und lässt sich die Funktionsfläche der Leitwalze erheblich einfacher und gründlicher Reinigen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist jeder Vorsprung so ausgebildet, dass er sich zu einem radial äußersten geschlossenen freien Ende dessen hin verjüngt, womit der tragende bzw. in Kontakt mit dem Bedruckstoff gelangende Flächenanteil der Funktionsfläche vorteilhaft reduziert wird und dadurch das Farbablegen weiter reduziert wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist jeder Vorsprung pyramidenförmig bzw. in Form einer Pyramide ausgebildet, deren einzige Spitze das freie Ende des Vorsprungs bildet. Alternativ könnte jeder Vorsprung in ähnlicher Weise auch kegelförmig ausgebildet sein.
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Eine solche pyramidenartige oder kegelartige Form lässt sich einfach herstellen und weist außerdem eine hohe mechanische Stabilität auf.
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Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung ist das freie Ende jedes Vorsprungs mit einem nach radial außen abrundenden Radius versehen. Dieser Radius ist demnach so gewählt bzw. optimiert, dass einerseits das Verletzungsrisiko und das Risiko für ein Zerkratzen der Oberfläche des Bedruckstoffs ausreichend reduziert sind und andererseits der tragende bzw. in Kontakt mit dem Bedruckstoff gelangende Flächenanteil der Funktionsfläche nicht zu groß ist.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Funktionsfläche mit einer Antihaftbeschichtung versehen, womit das Farbablegen vorteilhaft weiter reduziert wird.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Funktionsfläche elektrisch leitfähig ausgebildet. Damit ist es möglich, zur weiteren Reduzierung von Farbablegen ein elektrisches Potential an die Funktionsfläche anzulegen.
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Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung sind zumindest die Vorsprünge der Funktionsfläche durch eine Beschichtung auf einer Mantelfläche des Walzenkörpers gebildet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Funktionsfläche durch eine auf eine Mantelfläche des Walzenkörpers aufgebrachte Hülse (Sleeve) gebildet.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Funktionsfläche z. B. durch Rändeln integral in eine Mantelfläche des Walzenkörpers eingeformt.
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Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung ist die Funktionsfläche von einer auf eine Mantelfläche des Walzenkörpers aufgewickelten Materialbahn, wie z. B. einem Feinblech, gebildet.
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Im Fazit kann gemäß Ausführungsformen der Erfindung die Oberflächengeometrie bzw. Funktionsflächengeometrie aus der Oberfläche eines Webbaumbleches abgeleitet sein, wobei im Gegensatz zu der bisher bekannten Geometrie des Webbaumbleches mit ausgestanzten Hohlräumen bzw. Durchbrüchen zwischen den scharfkantigen Webbaumblechspitzen die Topografie der erfindungsgemäßen Funktionsfläche vollständig geschlossen ist. Die geschlossenen freien Enden der Vorsprünge sind bevorzugt nicht mehr scharfkantig, sondern leicht gerundet und bevorzugt von pyramidaler Grundstruktur. Die Anzahl der Spitzen ist gegenüber der Webbaumvariante deutlich geringer und beträgt etwa ein Viertel davon.
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Das Farbablegeverhalten der erfindungsgemäßen Funktionsflächenstruktur wird zusätzlich verbessert, wenn auf diese Struktur eine Antihaftbeschichtung aufgebracht ist.
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Die geschlossene Funktionsflächengeometrie, die gerundete und reduzierte Anzahl der Spitzen und die verschleißarme, elektrisch leitende und korrosionsbeständige Oberfläche als auch eine etwaige Antihaftbeschichtung führen insgesamt zu einer wesentlich besseren Reinigbarkeit als beim bisherigen Webbaumblech.
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Es ist denkbar die neuartige Walzentopografie entweder indirekt z. B. durch Bewickeln oder Sleeves oder direkt z. B. über ein spezielles Rändelverfahren oder ein spezielles Beschichtungsverfahren auf dem Walzenkörper zu erzeugen.
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Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung – soweit dies technisch sinnvoll ist – beliebig miteinander kombiniert sein können.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren detaillierter beschrieben.
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1 zeigt in Teilansicht eine Leitwalze gemäß dem Stand der Technik.
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2 zeigt eine entlang einer Linie A-A in 1 gesehene Schnittansicht eines Vorsprungs der Leitwalze von 1.
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3 zeigt in Teilansicht eine Leitwalze gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
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4 zeigt eine entlang einer Linie B-B in 3 gesehene Schnittansicht eines Vorsprungs der Leitwalze von 3.
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5 zeigt in Teilansicht eine Leitwalze gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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6 zeigt eine entlang einer Linie C-C in 5 gesehene Schnittansicht von Vorsprüngen der Leitwalze von 5.
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7 zeigt eine perspektivische Teilansicht einer Leitwalze gemäß 3 oder 5.
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Die 3 und 4 zeigen eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leitwalze 1 für eine Rotationsdruckmaschine (nicht gezeigt).
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Die Leitwalze 1 ist drehbar in der Rotationsdruckmaschine zu lagern und weist einen kreiszylindrischen Walzenkörper 10 (siehe 7) mit vorbestimmter axialer Länge L und vorbestimmtem Durchmesser D und eine einen Außenumfang 20 der Leitwalze 1 definierende Funktionsfläche 21 zum rotativen Kontaktieren bzw. Führen eines auf der Rotationsdruckmaschine zu verarbeitenden Bedruckstoffs (nicht gezeigt) auf.
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Die Funktionsfläche 21 weist eine Mehrzahl von radial nach außen vorstehenden Vorsprüngen 26 auf, die mit vorbestimmtem Abstand voneinander gleichmäßig rund um den Außenumfang 20 der Leitwalze 1 herum angeordnet bzw. verteilt sind, so dass sie eine umfangsmäßig geschlossene Berg-und-Tal-Topologie der Funktionsfläche 21 bilden.
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Die Vorsprünge 26 sind so ausgebildet, dass sie einen kontinuierlichen bzw. geschlossenen Verlauf der Funktionsfläche 21 nicht unterbrechen, wodurch die die Funktionsfläche 21 als vollständig geschlossene durchbruchsfreie Fläche ausgebildet ist.
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Wie insbesondere aus 4 ersichtlich, ist jeder Vorsprung 26 so ausgebildet, dass er sich zu einem radial äußersten geschlossenen freien Ende 27 dessen hin verjüngt, wobei in Verbindung mit 3 ersichtlich ist, dass jeder Vorsprung 26 bevorzugt pyramidenförmig bzw. in Form einer regelmäßigen oder regulären Pyramide ausgebildet ist, deren einzige Spitze das freie Ende 27 des Vorsprungs 26 bildet.
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Das freie Ende 27 jedes Vorsprungs 26 ist außerdem bevorzugt mit einem nach radial außen abrundenden Radius 28 versehen, wie in 4 gezeigt. Dieser Radius 28 ist so gewählt bzw. optimiert, dass einerseits das Verletzungsrisiko und das Risiko für ein Zerkratzen der Oberfläche des Bedruckstoffs ausreichend reduziert sind und andererseits der tragende bzw. in Kontakt mit dem Bedruckstoff gelangende Flächenanteil der Funktionsfläche 21 nicht zu groß ist.
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Die Funktionsfläche 21 ist aus einem elektrisch leitfähigen verschleißbeständigen und rostfreien Material, wie z. B. einer geeigneten Metalllegierung, hergestellt.
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Gemäß einer Variante der ersten Ausführungsform der Erfindung sind zumindest die Vorsprünge 26 der Funktionsfläche 21 und bevorzugt die vollständige Funktionsfläche 21 durch eine Beschichtung (nicht separat bezeichnet) auf einer Mantelfläche 11 des Walzenkörpers 10 gebildet.
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Gemäß einer alternativen zweiten Variante der ersten Ausführungsform der Erfindung ist die Funktionsfläche 21 durch eine auf die Mantelfläche 11 des Walzenkörpers 10 aufgebrachte Hülse bzw. ein Sleeve (nicht separat bezeichnet) gebildet.
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Gemäß einer alternativen dritten Variante der ersten Ausführungsform der Erfindung ist die Funktionsfläche 21 z. B. durch Rändeln integral in die Mantelfläche 11 des Walzenkörpers 10 eingeformt.
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Gemäß einer alternativen vierten Variante der ersten Ausführungsform der Erfindung ist die Funktionsfläche 21 von einer auf die Mantelfläche 11 des Walzenkörpers 10 aufgewickelten Materialbahn z. B. in Form eines umgeformten Feinblechs gebildet.
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Die 5 und 6 zeigen eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leitwalze 1a für eine Rotationsdruckmaschine (nicht gezeigt). Die Leitwalze 1a gemäß den 5 und 6 stellt eine vorteilhafte Weiterbildung der Leitwalze 1 gemäß den 3 und 4 und deren Varianten dar und ist somit bis auf einige Unterschiede identisch mit der Leitwalze 1 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung. Im Folgenden werden daher nur diese Unterschiede aufgezeigt, wobei zu den 3 und 4 gleiche Bezugszeichen in den 5 und 6 gleiche oder ähnliche Komponenten bezeichnen.
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Gemäß der in den 5 und 6 gezeigten zweiten Ausführungsform der Erfindung ist auf die Funktionsfläche 21 zusätzlich eine Antihaftbeschichtung 21a aufgebracht, so dass die Vorsprünge 26 der Funktionsfläche 21 nach radial außen als antihaftbeschichtete Vorsprünge 26a in Erscheinung treten, die den tragenden bzw. in Kontakt mit dem Bedruckstoff B gelangenden Flächenanteil des Außenumfangs 20 der Leitwalze 1a bilden. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung steht somit die Antihaftbeschichtung 21a mit dem Bedruckstoff B in rotativem Kontakt.
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Eine zum Ausbilden der erfindungsgemäßen Funktionsfläche 21 geeignete Materialbahn in Form eines umgeformten Feinblechs kann mit oder ohne Antihaftbeschichtung 21a ausgebildet sein kann.
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Abschließend zeigt 7 noch eine perspektivische Teilansicht einer Leitwalze 1 oder 1a gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung oder gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leitwalze
- 1'
- Leitwalze
- 10
- Walzenkörper
- 11
- Mantelfläche
- 20
- Außenumfang
- 20'
- Außenumfang
- 21
- Funktionsfläche
- 21a
- Antihaftbeschichtung
- 21'
- Funktionsfläche
- 22'
- Vorsprung
- 23'
- Durchbruch
- 24'
- Spitze
- 25'
- offenes Ende
- 26
- Vorsprung
- 26a
- antihaftbeschichteter Vorsprung
- 27
- freies Ende
- 28
- Radius
- D
- Durchmesser
- L
- Länge
- B
- Bedruckstoff
