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Die Erfindung betrifft ein Farbwerk für eine Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Damit lokal unterschiedlicher Farbverbrauch einer Druckplatte nicht zu zonenweise unterschiedlichen Dicken der Farbschicht auf den Transferwalzen führt, die die Druckfarbe vom Farbwerk zum Plattenzylinder befördern, wird herkömmlicherweise die Farbabgabe durch das Farbwerk zonenweise gesteuert. So beschreibt etwa
DE 101 58 485 A1 ein Farbwerk mit einer Rasterwalze, die angrenzend an einen Farbkasten rotiert und dabei in ihren Rasternäpfen Farbe aus dem Farbkasten mitnimmt. Um die Menge der in einem Rasternapf mitgenommenen Farbe zu steuern, liegt eine Rakel mit zonenweise einstellbarem Druck an der Rasterwalze an. Je kleiner die mitgenommene Farbmenge sein soll, umso größer muss der Druck der Rakel sein, und umso größer ist folglich auch der Reibverschleiß an Rakel und Rasterwalze.
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Die rheologischen Eigenschaften der Druckfarbe sind temperaturabhängig, was zur Folge hat, dass die Farbdosierung an einer warmgelaufenen Druckmaschine deutlich von der beim Maschinenstart abweichen kann. Um ein einheitliches Druckergebnis zu erhalten, muss deswegen die Rakel eines herkömmlichen Farbwerks bei sich ändernden Temperaturen nachgestellt werden.
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In
DE 197 36 339 A1 ist vorgeschlagen, die rheologischen Eigenschaften der Druckfarbe zu kontrollieren, indem Temperatur der Rasterwalze und der Rakel durch eine Temperiereinrichtung gesteuert werden. Die Temperiereinrichtung kann Mittel zum Heranführen von temperierter Luft an die Mantelfläche der Rasterwalze oder eine im Innern der Walze verlaufende Wärmeträgerleitung umfassen. Der Betrieb einer solchen, jeweils wenigstens auf eine ganze Walze wirkenden Temperiereinrichtung führt unvermeidlicher Weise zu einem erhöhten Energieverbrauch beim Drucken.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Farbwerk für eine Druckmaschine zu schaffen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Temperiereinrichtung ist eine Strahlungsheizung, insbesondere mit mindestens einem IR-Strahler, da dieser - insbesondere wenn sie ohne ein Wärmeträgerfluid auskommteine beispielsweise zonenweise Modulation der thermischen Leistung auf einfachere Weise ermöglicht als eine Kühlvorrichtung.
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Dieser mindestens eine IR-Strahler ist insbesondere als Leuchtdiode ausgebildet.
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Die zonenweise Steuerung der Leistung der Temperiereinrichtung im Farbwerk hat zwei vorteilhafte Wirkungen. Zum einen kann, indem die thermische Leistung nur in den Zonen aufgewandt wird, deren Temperatur von einer Zieltemperatur deutlich abweicht, der Energieverbrauch der Temperiereinrichtung als Ganzes gering gehalten werden. Zum anderen kann, indem die Temperatur der Rasterwalze zonenweise gesteuert wird, die Farbabgabe anstatt nur über den Anstelldruck der Rakel auch über eine zonenweise Modulation der rheologischen Eigenschaften der Druckfarbe beeinflusst werden. Dies vermindert die Anforderungen an die Bandbreite der mit der Rakel anstellbaren Drücke, indem der Einsatz hoher Drücke insgesamt eingeschränkt und somit die Reibung zwischen Rasterwalze und Rakel vermindert werden kann, können ferner der Antriebsenergieverbrauch vermindert und die Standzeiten von Rasterwalze und Rakel verlängert werden.
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Um deren Strahlung effizient zu absorbieren, kann die Rasterwalze wenigstens an ihrer Oberfläche schwarz gefärbt sein.
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Um mit zonenweise unterschiedlicher Leistung heizen zu können, kann die Strahlungsheizung eine Mehrzahl von entlang der Achse der Rasterwalze verteilten Strahlern umfassen.
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Derartige Strahler sind vorzugsweise außerhalb der Rasterwalze angeordnet und orientiert, um Strahlung radial zur Achse auf die Rasterwalze zu emittieren.
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Als - vorzugsweise - Quelle der Strahlungsleistung kann jeder Abschnitt der Temperiereinrichtung wenigstens eine Leuchtdiode umfassen.
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Die Temperiereinrichtung kann an einem sich von dem Farbkasten zu einer Transferwalze bewegenden Umfangsabschnitt der Rasterwalze angeordnet sein, um die Farbe, insbesondere Druckfarbe nach ihrer Entnahme aus dem Farbkasten zu erwärmen und so für ihre Weitergabe an eine Transferwalze rheologische Eigenschaften zu erzielen, die sich von denen bei der Entnahme unterscheiden.
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Die Temperiereinrichtung kann auch an einem sich von der Transferwalze zum Farbkasten bewegenden Umfangsabschnitt der Rasterwalze angeordnet sein, um deren Oberfläche unmittelbar vor Erreichen des Farbkastens aufzuwärmen. Da in diesem Fall die in die Oberfläche der Rasterwalze eingestrahlte Wärme sich während der Bewegung durch den Farbkasten und zur Transferwalze auf die Farbe und in tiefere Schichten der Rasterwalze verteilt, ist die Farbe zum Zeitpunkt der Übertragung auf die Transferwalze meist kälter als während der Entnahme aus dem Farbkasten.
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Die Rakel kann in an sich bekannter Weise mit Stellgliedern versehen sein, um die Farbabgabe vom Farbkasten an die Rasterwalze zonenweise zu steuern. Die von diesen Stellgliedern definierten Zonen der Rasterwalze sollten mit den von den Abschnitten der Temperiereinrichtung definierten übereinstimmen.
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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
- 1 einen schematischen Querschnitt durch ein Druckwerk einer Bogendruckmaschine mit einem Farbwerk;
- 2 eine Draufsicht auf jeweils einen Ausschnitt eines Farbkastens und einer Temperiereinrichtung des Druckwerks.
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1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Druckwerk einer Druckmaschine, insbesondere Bogendruckmaschine. Ein Farbwerk 01 eines Druckwerks umfasst einen Farbkasten 02, der eine viskose Farbe 03, insbesondere Druckfarbe 03 enthält. Eine Rasterwalze 04 ist an den Farbkasten 02 angrenzend montiert, so dass die im Farbkasten 02 aufgestaute Farbe 03 Walze 04, z. B. die Rasterwalze 04 berührt und in (in der Fig. nicht sichtbare) Näpfchen der Rasterwalze 04 eindringt. Eine sich vom Farbkasten 02 aus zur Rasterwalze 04 erstreckende Rakel 05 begrenzt den Stauraum der Farbe 03 nach unten und hält während der Drehung der Rasterwalze 04 an deren Mantelfläche außerhalb der Näpfchen haftende Farbe 03 zurück, so dass, wenn die Rasterwalze 04 rotiert, nur in den Näpfchen eine vom Anstelldruck der Rakel 05, z. B Arbeitsrakel 05 an die Rasterwalze 04 abhängige Farbmenge den Farbkasten 02 verlässt. Vorzugsweise ist an der Rasterwalze 04 eine Kammerrakel mit einer Kammer, einer Schließrakel und einer Arbeitsrakel 05 angeordnet.
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2 zeigt eine Ansicht eines Teils des Farbkastens 02, gesehen aus Richtung der Rasterwalze 04. Die Rakel 05 ist entlang der Achse der Rasterwalze 04 in eine Mehrzahl von Zonen gegliedert, wobei die Zone in Abschnitte 051 ; 052 ; 053 ; 054 ; ... gegliedert sind, deren Anstelldruck an die Rasterwalze 04 in an sich bekannter Weise einzeln steuerbar ist, um die Menge der von jedem Abschnitt 051 ; 052 ; 053 ; 054 ; ... auf die Rasterwalze 04 übertragenen Druckfarbe 03 an den lokal unterschiedlichen Farbverbrauch von entlang der Achse aufeinanderfolgenden Zonen einer Druckplatte anzupassen und so eine übermäßige Ansammlung von Farbe 03 oder eine Verarmung in einzelnen Zonen zu verhindern.
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Am Umfang der Rasterwalze 04 folgt in deren Drehrichtung auf den Farbkasten 02 eine erste Temperiereinrichtung 06. Die Temperatureinrichtung 06 ist eine Strahlungsheizung 06. Diese Strahlungsheizung 06 weist mindestens einen IR-Strahler auf. Vorzugsweise ist der IR-Strahler als LED 07 ausgebildet. Die Temperiereinrichtung 06 ist vorzugsweise in Richtung der Achse der Rasterwalze 04 in mehrere Abschnitte gegliedert, die jeweils eine oder mehrere Infrarot emittierende Leuchtdioden 07, beispielsweise LEDs 07 enthalten. Die LEDs 07 sind ausgerichtet, um den Umfang der Rasterwalze 04 anzustrahlen. Die Strahlung der LEDs 07 erwärmt die in den Näpfchen der Rasterwalze 04 aufgenommene Druckfarbe 03. Bereiche des Umfangs der Rasterwalze 04, von denen die Druckfarbe 03 durch die Rakel 05 abgestreift ist, werden direkt von der Strahlung der LEDs 07 getroffen. Um die Absorption der Strahlung durch diese freien Bereiche zu effektivieren, kann die Rasterwalze 04 wenigstens oberflächlich schwarz gefärbt sein.
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Wie 2 zeigt, entspricht die Unterteilung der Temperiereinrichtung 06 in Abschnitte 061 ; 062 ; 063 ; 064 ; etc. genau der Abschnittsunterteilung der Rakel 05, d. h. die Grenzen der Abschnitte 051 ; 052 ; 053 ; 054 ;... der Rakel 05 und 061 ; 062 ; 063 ; 064 ; ... der Temperiereinrichtung 06 stimmen überein. So ermöglicht jeweils ein Abschnitt 061 ; 062 ; 063 ; 064 ; ... der Temperiereinrichtung 06 die Steuerung der Temperatur eines Oberflächenbereichs der Rasterwalze 04, der über genau einen Abschnitt 051 ; 052 ; 053 ; 054 ; ... der Rakel 05 mit Farbe 03 versorgt wird, und die Einstellungen von Rakel 05 und Temperiereinrichtung 06 können Abschnitt für Abschnitt optimiert werden.
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Auf die Temperiereinrichtung 06 folgt entlang des Umfangs der Rasterwalze 04 ein Spalt 09, z. B. Übertragungsspalt 09, an dem sich die Rasterwalze 04 und eine Walze 08, z. B. Transferwalze 08 gegenseitig berühren. Bei dieser Berührung wird Farbe 03 von der Rasterwalze 04 auf die Transferwalze 08 übertragen. Das Aufspaltungsverhältnis zwischen auf die Transferwalze 08 übergehender und an der Rasterwalze 04 verbleibender Farbe 03 ist abhängig von der Temperatur der Farbe 03 und folglich von der Wärmemenge, die die Farbe 03 auf dem Weg an der Temperiereinrichtung 06 vorbei aufgenommen hat. Generell begünstigt die bei erhöhter Temperatur verminderte Viskosität der Farbe einen verstärkten Übergang auf die Transferwalze 08.
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Die Transferwalze 08 überträgt die aufgenommene Farbe 03 weiter an einen Zylinder 10, z. B. Plattenzylinder 10, den sie an einem Spalt 17 berührt. Dieser nimmt die Farbe 03 in bekannter Weise jeweils örtlich selektiv entsprechend einem an Druckplatten des Plattenzylinders 10 ausgebildeten Druckbild auf. Das Druckbild wird auf einen Gummituchzylinder 11 und von dort auf einen Bedruckstoff übertragen, der einen Spalt 12 zwischen dem Gummituchzylinder 11 und einem Gegendruckzylinder 13 durchläuft.
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Die Menge an Farbe 03, die von der Transferwalze 08 auf den Plattenzylinder 10 abfließt, ist von Zone zu Zone unterschiedlich, je nach Dichte der Farbe 03 in dem Druckbild der entsprechenden Zone. Damit eine Farbe 03 in allen Zonen mit derselben Sättigung gedruckt wird, sollte ihre Schichtdicke trotz des zonenweise unterschiedlichen Abflusses in allen Zonen der Transferwalze 08 dieselbe sein, und dafür muss die Farbe 03 in von Zone zu Zone unterschiedlicher Menge vom Farbkasten 02 zur Transferwalze 08 nachgeladen werden. Indem die Erwärmung der Farbe 03 durch die Temperiereinrichtung 06 abschnittweise gesteuert wird, kann eine solche zonenweise unterschiedliche Nachladung selbst dann erzielt werden, wenn am Farbkasten 02 eine nicht zonenweise verstellbare Rakel zum Einsatz kommt. Wenn die Rakel 05 wie oben beschrieben zonenweise verstellbar ist, können durch entsprechende Ansteuerung der Temperiereinrichtung 06 noch stärkere Unterschiede zwischen den Nachladeraten der einzelnen Zonen erzeugt werden als allein mit der Rakel 05, so dass ein Drucken mit gleicher Sättigung auch bei stark unterschiedlichen Farbverbräuchen in den einzelnen Zonen möglich ist.
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Eine elektronische Steuereinheit 14 steuert daher anhand von Bilddaten des Druckbildes nicht nur in an sich bekannter Weise Stellglieder 15 der einzelnen Abschnitte 051 ; 052 ; 053 ; 054 ; ... der Rakel 05, sondern auch die Leistung der LEDs 07 in den Abschnitten 061 ; 062 ; 063 ; 064 ; ... der Temperiereinrichtung 06, so dass in einer Zone n mit niedrigem Farbverbrauch nicht nur der Abschnitt 05n der Rakel fest an die Rasterwalze 04 angedrückt ist, um die Farbabgabe zu minimieren, sondern auch die Leistung der LEDs 07 minimal ist, um den Übergang der Farbe 03 von der Rasterwalze 04 zur Transferwalze 08 gering zu halten, während in einer anderen Zone n' mit hohem Farbverbrauch der Abschnitt 05n , der Rakel 05 locker angedrückt und gleichzeitig die Leistung der LEDs 07 hoch ist.
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Bei einer Kammerrakel ist keine Steuerung der Stellglieder 15 der Abschnitte 051 ; 052 ; 053 ; 054 ; ... vorhanden, sondern die Farbsteuerung erfolgt über die Leitung der LED's 07.
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Um noch stärkere Unterschiede der Farbdosierung zwischen den Zonen zu ermöglichen, ist einer Weiterbildung zufolge eine zweite Temperiereinrichtung 16 z. B. Strahlungsheizung 16 an einem Umfangsbereich der Rasterwalze 04 angeordnet, der sich vom Spalt 09 zum Farbkasten 02 bewegt. Vorzugsweise ist die zweite Temperiereinrichtung 16 unmittelbar an den Farbkasten 02 angrenzend montiert, um die Zeit zu minimieren, die zwischen dem Erwärmen eines Oberflächenpunkts der Rasterwalze 04 durch die Temperiereinrichtung 16 und dem Kontakt dieses Oberflächenpunkts mit der Farbe 03 des Farbkastens 02 verstreicht. Die warme Oberfläche der Rasterwalze 04 erhöht den Abfluss der Farbe 03 aus dem Farbkasten 02, indem auch sie die Viskosität der Farbe 03 vermindert und dadurch das Eindringen der Farbe 03 in die Näpfchen der Rasterwalze 04 begünstigt.
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Die verwendeten Walzen 04; 08 bzw. Zylinder 10 können unterschiedliche Durchmesser haben, so dass im Laufe mehrerer Umdrehungen der Transferwalze 08 ein Punkt an deren Oberfläche sukzessive mit verschiedenen Punkten an den Oberflächen von Rasterwalze 04 und Plattenzylinder 10 in Kontakt kommt und dadurch die Farbe innerhalb einer Zone in Umfangsrichtung der Walzen 04, 08 bzw. Zylinder 10 wandert und verteilt wird. Zur Unterstützung dieser Verteilung können auch Reibwalzen wenigstens einer der Walzen 04; 08 vorgesehen sein. Im in 1 gezeigten Beispiel sind die Durchmesser dieser Walzen 04; 08 bzw. Zylinder 10 untereinander gleich. Dadurch kommt ein Punkt der Transferwalze 08 im Laufe mehrerer Umdrehungen immer mit dem gleichen Punkt der Rasterwalze 04 und des Plattenzylinders 10 in Kontakt, und ein Transport von Farbe 03 in Umfangsrichtung der Walzen 04; 08 bzw. Zylinder 10 unterbleibt.
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Die Strahlungsleistung der LEDs 07 ist mit einer hohen, die Drehfrequenz der Walzen 04; 08 bzw. Zylinder 10 um ein Vielfaches übersteigenden Frequenz modulierbar. Indem eine solche Modulation periodisch im Takt der Umdrehung der Rasterwalze 04 erfolgt, kann mit Hilfe der Temperiereinrichtung 06 und/oder 16 an der Oberfläche der Rasterwalze 04 eine in Umfangsrichtung ungleichmäßige Verteilung der Oberflächentemperatur aufgebaut werden. Da die Durchmesser der Walzen 04; 08 bzw. Zylinder 10 in einem ganzzahligen Verhältnis zueinander stehen und vorzugsweise wie in 1 gezeigt identisch sind, ist es auf diesem Wege möglich, die Rate der Farbübertragung nicht nur, wie oben geschildert, zonenweise zu steuern, sondern sie auch innerhalb einer Zone über den Umfang der Rasterwalze 04 hinweg zu modulieren. Dadurch können innerhalb einer Zone bevorzugt solche Umfangsabschnitte der Transferwalze 08 mit Farbe 03 versorgt werden, von denen die Farbe 03 später an stark farbverbrauchende Umfangsabschnitte des Plattenzylinders 10 weitergegeben wird, während in Umfangsabschnitten des Transferzylinders 08, die mit nicht farbverbrauchenden Umfangsabschnitten des Plattenzylinders 10 zusammenwirken, eine Anhäufung von Farbe 03 vermieden wird.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Farbwerk
- 02
- Farbkasten
- 03
- Farbe, Druckfarbe
- 04
- Walze, Rasterwalze
- 05
- Rakel, Arbeitsrakel
- 06
- Temperiereinrichtung, Strahlungsheizung
- 07
- Leuchtdiode, LED
- 08
- Walze, Transferwalze
- 09
- Spalt, Übertragungsspalt
- 10
- Zylinder, Plattenzylinder
- 11
- Gummituchzylinder
- 12
- Spalt
- 13
- Gegendruckzylinder
- 14
- Steuereinheit
- 15
- Stellglied
- 16
- Temperiereinrichtung, Strahlungsheizung
- 17
- Spalt
- 051
- Abschnitt (05)
- 052
- Abschnitt (05)
- 053
- Abschnitt (05)
- 054
- Abschnitt (05)
- 061
- Abschnitt (06)
- 062
- Abschnitt (06)
- 063
- Abschnitt (06)
- 064
- Abschnitt (06)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10158485 A1 [0002]
- DE 19736339 A1 [0004]
