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Vorliegende Erfindung betrifft einen Rakelfarbkasten für eine Druckmaschine, umfassend eine Rückwand mit mindestens einem Strömungsprofil zum strömungsmechanischen Beeinflussen der Druckfarbe, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Solche Rakelfarbkästen werden in Aniloxfarbwerken eingesetzt und arbeiten mit einer Rasterwalze zusammen. Ein Problem kann auftreten, wenn die Rasterwalze eine schraubenlinienförmige Gravur aufweist. Diese Gravurform hat den unerwünschten Effekt, die Farbe zu einem der Farbkastenenden hin zu fördern. Die Gravur wirkt dabei wie eine Förderschnecke. Daraus resultiert eine ungleichmäßige Farbverteilung im Farbkasten, was zu einer Beeinträchtigung der Druckqualität führt.
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In
DE 10 2006 002 170 A1 ist ein Rakelfarbkasten beschrieben, bei welchem eine Rückwand ein der Rasterwalze zugewandtes Strömungsprofil aufweist. Das Strömungsprofil bildet eine Außenecke, die zusammen mit der Umfangsfläche der Rasterwalze eine Engstelle bildet. Wenn die Druckfarbe durch die Rotation der Rasterwalze zu der Engstelle hin gefördert wird, verursacht das Strömungsprofil einen Staudruck der Druckfarbe im Bereich der Engstelle. Infolge dieses Staudrucks werden die Gravur- bzw. Rastervertiefungen (Näpfchen oder Rillen) der Rasterwalze weitgehend ohne Lufteinschlüsse und sehr gleichmäßig befüllt. Durch das Strömungsprofil wird aber das eingangs erläuterte Problem nicht gelöst. Wenn die Rastervertiefungen der Rasterwalze des Standes der Technik schraubenlinienförmig verlaufende Rillen wären und somit die Farbe in eine Vorzugsrichtung fördern würden, hätte darauf das Strömungsprofil in Form der Außenecke überhaupt keinen Einfluss.
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In
US 4,158,333 ist ein Rakelfarbkasten beschrieben, bei dem eine Reihe vertikaler Platten den Farbfluss auf die Umfangsfläche der Rasterwalze verbessern sollen. Die Platten sollen auch die Farbzirkulation verbessern und Turbulenzen vermeiden.
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In
EP 0 683 730 B1 ist eine Farbbehälter mit einer Ablenkvorrichtung beschrieben. Die Ablenkvorrichtung umfasst Drosselkörper, die in einer Matrix angeordnet sind. In diesem Dokument wird darauf hingewiesen, dass der durch die Rasterwalze hervorgerufene Farbfluss in eine Richtung gerichtet ist, die mit der Rotationsrichtung der Rasterwalze korrespondiert. Der Farbfluss kann durch die Wände des Farbbehälters umgelenkt werden, so dass er parallel mit der Rotationsachse der Rasterwalze gerichtet ist.
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In
US 7,607,390 B2 ist ein Rakelfarbkasten beschrieben, bei dem ein Rührelement in dem Farbvorrat hin- und herfährt, um darin Luftblasen zu beseitigen.
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Das eingangs erläuterte Problem wird durch keinen Stand der Technik zufriedenstellend gelöst.
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Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Rakelfarbkasten zu schaffen, bei dem die darin gespeicherte Farbe über die Druckbreite gleichmäßiger ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Rakelfarbkasten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Rakelfarbkasten für eine Druckmaschine, umfassend eine Rückwand mit mindestens einem Strömungsprofil zum strömungsmechanischen Beeinflussen der Druckfarbe, ist dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Rückwand eine Reihe von Strömungsprofilen angeordnet ist, welche Strömungsprofile jeweils relativ zur Rotationsachse einer mit dem Rakelfarbkasten kooperierenden Rasterwalze unter einem spitzen Winkel schief ausgerichtet sind.
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Durch diese Strömungsprofile wird die Farbverteilung im Rakelfarbkasten vergleichmäßigt und wird ein im Druckbild messbarer, unerwünschter Farbdichteanstieg von der einen zur anderen Maschinenseite hin vermieden.
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Durch ihre schiefe Ausrichtung sind die Strömungsprofile in der Lage, einen von einer schraubenlinienförmigen Gravur der Rasterwalze bewirkten Farbfluss von der einen zur anderen Maschinenseite zumindest teilweise ab- oder umzulenken. Die Farbe strömt infolgedessen entlang des jeweiligen Strömungsprofils in eine Richtung, welche von der durch die schraubenlinienförmige Gravur verursachten Förderrichtung der Farbe verschieden ist. Dadurch, dass das jeweilige Strömungsprofil relativ zur Rotationsachse der Rasterwalze weder senkrecht noch parallel, sondern schief ausgerichtet ist, wird durch den von der schraubenlinienförmigen Gravur verursachten Farbfluss selbst die Strömung der Farbe entlang des jeweiligen Strömungsprofils angetrieben. Innerhalb des Rakelfarbkastens kann sich eine Art Farbkreislauf herausbilden, bei welchem die schraubenlinienförmige Gravur der Rasterwalze den Hinfluss und die Strömungsprofile den Rückfluss bewirken. Die Strömungsprofile können derart profiliert und ausgerichtet sein, dass der von der Gravur bewirkte Förderstrom durch den von den Strömungsprofilen bewirkten Rückstrom oder Rückströmen kompensiert wird.
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Die Strömungsprofile können als Vertiefungen, z. B. Nuten, oder als Vorsprünge, z. B. Rippen, ausgebildet sein. Die Tiefe oder Höhe der Strömungsprofile kann wenige Millimeter betragen, z. B. 1 Millimeter bis 5 Millimeter. Die Strömungsprofile können jeweils gerade oder gekrümmt verlaufen. Im Falle des gekrümmten Verlaufs ist eine Verbindungslinie der beiden Endpunkte des jeweiligen Strömungsprofils relativ zur Rotationsachse der Rasterwalze schief ausgerichtet. Beispielsweise kann jedes Strömungsprofil in Form eines Kreisbogens verlaufen, wobei die Verbindungslinie eine Kreissekante ist. Die Verbindungslinie kann auch eine andere Kurvensekante sein, z. B. eine Parabelsekante.
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Weitere konstruktiv und funktionell vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen genannt und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der dazu gehörigen Zeichnungen.
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In dieser zeigen:
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1 bis 3 einen Rakelfarbkasten mit den erfindungsgemäßen Strömungsprofilen und
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4 und 5 einen Rakelfarbkasten ohne die erfindungsgemäßen Strömungsprofile.
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1 zeigt ausschnittsweise eine Druckmaschine 1 für den litho- oder planographischen Offsetdruck auf bogenförmigen Bedruckstoff. In dem Ausschnitt sind eine Rasterwalze 2 und ein Rakelfarbkasten 3 eines Aniloxfarbwerks der Druckmaschine 1 dargestellt. Die Rasterwalze 2 hat eine Gravur 4, die durch eine Rille gebildet wird und unter einem Winkel β (Steigungwinkel) schraubenlinienförmig ansteigt. Der Rakelfarbkasten 3 hat eine Rückwand 5 und eine Rakel 7 (vgl. 2), zwischen denen ein Farbvorrat 6 gespeichert ist. Im Druckbetrieb bildet der Farbvorrat 6 eine Farbrolle, deren Rotation durch die rotierende Rasterwalze 2 frikativ angetrieben wird. Die Rakel 7 liegt an der Rasterwalze 2 an, um von dieser überschüssige Druckfarbe anzustreifen. Die Gravur 4 erzeugt aufgrund ihrer Schraubenlinienform einen mit dem einer Förderschnecke vergleichbaren Fördereffekt, wodurch ein Teilstrom der Farbe des Farbvorrats 6 in eine Hinfluss-Förderrichtung A gefördert wird.
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2 zeigt den Rakelfarbkasten 3 aus Gründen besserer Übersichtlichkeit ohne die Rasterwalze 2 und den Farbvorrat 6 aus einer bezüglich 1 entgegengesetzten Blickrichtung, so dass das Innere des Rakelfarbkastens 3 erkennbar ist. Der Rakelfarbkasten 3 ist hierbei vom Bediener, z. B. zu Wartungszwecken, aus der Druckmaschine 1 entnommen. Die Rückwand 5 ist relativ zur Rakel 7 verstellbar gelagert, um den Pegel des Farbvorrats 6 anheben und absenken zu können. Die Rückwand 5 ist dazu in nicht näher bezeichneten Gelenken relativ zur Rakel 7 schwenkbar gelagert. Die Rückwand ist auf ihrer der Rasterwalze 2 zugewandten Seite mit einer Reihe von Strömungsprofilen 8 versehen, die in gleichmäßigem Abstand zueinander angeordnet sind. Die Reihe erstreckt sich von einem zum anderen Ende der Rückwand 5 und parallel mit einer Rotationsachse 9 (vgl. 3) der Rasterwalze 2.
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Die Strömungsprofile 8 sind Nuten, die jeweils einen dreieckigen Querschnitt aufweisen, der durch eine ebene Nutenwand und eine gekrümmt verlaufende Nutenwand, die senkrecht auf der ebenen Nutenwand steht, begrenzt wird. Die Strömungsprofile 8 sind in die Rückwand 5 hineingefräst, wobei die Frässpindel relativ zur Rückwand 5 schräg gestellt wird, um die Sichelform der Strömungsprofile 8 zu erzeugen. Die Nuttiefe der Strömungsprofile 8 beträgt an ihrer tiefsten Stelle 2 bis 3 Millimeter.
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3 zeigt die Rückwand 5 als Einzelteil. Jedes Strömungsprofil 8 ist bezüglich seiner Längsachse, welche durch die ebene Nutenwand definiert wird, unter einem Winkel α relativ zur Rotationsachse 9 der Rasterwalze 2 schräg ausgerichtet. Der Winkel α beträgt 15° bis 45°, vorzugsweise 15° bis 30° und z. B. circa 25°. Der Komplementärwinkel des Winkels α ist der Winkel β, dessen Betrag vorzugsweise genauso groß wie jener des gleichnamigen Winkels β der Steigung der Gravur 4 (vgl. 1) ist. Im Einbauzustand (vgl. 1) ist das Vorzeichen des Winkels β der Gravur 4 gegensätzlich zum Vorzeichen des Winkels β der Strömungsprofile 8.
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Die Funktion der Strömungsprofile 8 ist folgende: Durch die bezüglich 1 gegen den Uhrzeigersinn erfolgende Rotation der Rasterwalze 2 wird die im Uhrzeigersinn erfolgende Rotation der durch den Farbvorrat 6 gebildeten Farbrolle angetrieben. Diese Farbrolle liegt auf ihrer einen Seite an der Rasterwalze 2 an und liegt auf ihrer anderen Seite an der Rückwand 5 an. Durch die Rotation der Farbrolle bewegt sich diese von unten nach oben entlang der Rückwand 5. Durch diese Gleitbewegung der Farbrolle entlang der Rückwand 5 trifft die Farbe auf die Strömungsprofile 8 und wird sie von diesen in eine Rückfluss-Förderrichtung B umgelenkt. Durch die entlang der Strömungsprofile 8 von unten her nachströmende Farbe wird die umgelenkte Farbe innerhalb der Farbrolle bzw. des Farbvorrats 6 in die Rückfluss-Förderrichtung B gedrängt und gefördert. Der bezüglich der Gravur 4 – welche in 1 nach links hin ansteigt – gegensätzliche Anstieg der Strömungsprofile 8 – welche in 1 nach rechts hin ansteigen, aber verdeckt sind – bewirkt die bezüglich der Hinfluss-Förderrichtung A antiparallele Rückfluss-Förderrichtung B. In 1 ist zu erkennen, dass die Dicke D des Farbvorrats 6 an seinen beiden Enden – d. h., der Durchmesser der Farbrolle an ihren beiden Enden – aufgrund der durch die Strömungsprofile 8 bewirkten Kompensation der Gravurförderwirkung gleich ist.
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Dazu im Vergleich ist in den 4 und 5 der Rakelfarbkasten 3 bei annahmeweise fehlenden Strömungsprofilen 8 gezeigt. Ohne die Strömungsprofile 8 würde die Farbrückströmung in die Rückfluss-Förderrichtung B nicht generiert werden. Infolgedessen würde die Gravur 4 die Farbe innerhalb des Farbvorrats 10 zu dessen einen Ende – in 5 dem linken Ende – hin drücken, so dass dort die Dicke D des Farbvorrats 10 größer als die Dicke d am anderen Ende ist. Ein Vergleich des über seine Länge gleichmäßig verteilten Farbvorrats 6 aus 1 mit dem ungleichmäßig verteilten Farbvorrat 10 aus 5 zeigt den Unterschied, der durch die Strömungsprofile 8 bewirkt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckmaschine
- 2
- Rasterwalze
- 3
- Rakelfarbkasten
- 4
- Gravur
- 5
- Rückwand
- 6
- Farbvorrat
- 7
- Rakel
- 8
- Strömungsprofil
- 9
- Rotationsachse
- 10
- Farbvorrat
- A
- Hinfluss-Förderrichtung
- B
- Rückfluss-Förderrichtung
- D
- Dicke
- d
- Dicke
- α
- Winkel
- β
- Winkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006002170 A1 [0003]
- US 4158333 [0004]
- EP 0683730 B1 [0005]
- US 7607390 B2 [0006]
