DE10232254A1

DE10232254A1 - Rotationsdruckmaschine

Info

Publication number: DE10232254A1
Application number: DE2002132254
Authority: DE
Inventors: Heinz-Juergen Elbers
Original assignee: Individual
Current assignee: Zyrus Beteiligungs GmbH and Co Patente I KG
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-18
Also published as: DE10232254B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rotationssiebdruckmaschine mit einem um eine Druckzylinderachse 1 rotierbar gelagerten Druckzylinder 2, dessen Zylindermantel zumindest teilweise durch ein Drucksieb 4 gebildet wird. Im Inneren des Druckzylinders 2 ist ein Rakel 7 angeordnet, das an einem Rakelhalter 6 befestigt ist und sich parallel zu der Druckzylinderachse 1 erstreckt. Das Rakel 7 drückt aus einem Farbbehälter in Rotationsrichtung 8 des Druckzylinders 2 vor dem Rakel 7 zugeführte Druckfarbe aus dem Inneren des Druckzylinders 2 durch das Drucksieb 4 hindurch auf zu bedruckendes Material. Um auch bei hohen Druckgeschwindigkeiten und entsprechend notwendiger Verwendung niedrigviskoser Farben präzise zu arbeiten und exakte Druckergebnisse zu liefern, ist nahe zu und in Rotationsrichtung 8 vor dem Rakel 7 eine mit dem Farbbehälter verbundene, sich parallel zu dem Rakel 7 erstreckende Farbzuführung 9 mit einer Mehrzahl von Farbabgabeöffnungen angeordnet. Dabei befinden sich die Farbabgabeöffnungen unmittelbar vor einer dem Drucksieb 4 zugewandten Rakelspitze und setzen über wenigstens ein Steuerungsventil 16 in Abhängigkeit von einer jeweiligen Rotationsposition des Drucksiebes 4 gesteuert die Druckfarbe im wesentlichen punktuell vor dem Rakel 7 frei (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationsdruckmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine herkömmliche Druckmaschine dieser Art ist beispielsweise in der US-PS 5,095,816 beschrieben. Bei dieser Maschine ist bereits das Problem erwähnt, das die in das Innere des Druckzylinders zugeführte Druckfarbe von dem Rakel häufig nicht gleichmäßig durch das Drucksieb hindurch auf das zu bedruckende Material gedrückt wird, insbesondere da in der Regel kein umlaufender Druck stattfindet, sondern Bereiche des Druckzylindermantels geschlossen sind, in denen dann kein Druck erfolgt. Bei dieser Maschine vorausgegangenen Druckmaschinen hatte man in dem druckfreien Bereich die Farbzufuhr eingestellt, was dazu führte, daß bei Wiederbeginn des Druckes vor dem Rakel kein ausreichender Farbvorrat vorhanden war, so daß es zu Fehldrucken kam. Bei der beschriebenen Druckmaschine wird daher die Farbe über einen Schlauch mittig vor dem Rakel aufgebracht und dann von einem sich vor dem Rakel erstreckenden stabförmigen Element, das beispielsweise Spiral- oder Bürstenform hat, in Querrichtung parallel zur Rotationsachse verteilt, indem sich dieses stabförmige Element vor dem Rakel um seine eigene Achse dreht. In Bereichen, in denen kein Druck stattfindet, wird das stabförmige Element zusammen mit dem Rakel von dem Drucksieb abgehoben, wobei das stabförmige Element durch seine Rotation den Farbvorrat vom Drucksieb abhebt und vor dem Rakel festhält. Dies funktioniert jedoch nur durch die Oberflächenspannung der Druckfarbe und somit auch nur bei relativ zäher Druckfarbe und verhältnismäßig geringen Druckgeschwindigkeiten. Einen exakten Beginn und Abschluß des Druckes ohne zumindest noch geringfügige Farbüberschüsse, die zu Verschmieren führen können, kann diese Maschine noch nicht leisten.

Die Erfindung befaßt sich daher mit dem Problem, eine Rotationsdruckmaschine zu schaffen, die auch bei hohen Druckgeschwindigkeiten und entsprechend notwendiger Verwendung niedrigviskoser Farben präzise arbeitet und exakte Druckergebnisse liefert.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Rotationsdruckmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch das Vorsehen einer sich parallel zu dem Rakel vor diesem erstreckenden Farbzuführung mit einer Mehrzahl von Farbabgabeöffnungen, die die Druckfarbe in Abhängigkeit von einer jeweiligen Rotationsposition des Drucksiebes durch ein Steuerventil gesteuert im wesentlichen punktuell freigeben, kann eine sehr genaue Dosierung nur an den Positionen des Druckzylinders, an denen tatsächlich gedruckt wird, erfolgen. Wenn das Steuerungsventil bzw. die Steuerungsventile schließen, kann keine Farbe mehr nachtropfen, da keine anderweitige Luftzufuhr vorhanden ist. Es schwimmt daher keine überschüssige Farbe im Druckzylinder herum. Bei den üblichen Druckzylindern, deren Mantel nur teilweise durch ein Drucksieb gebildet wird, während ein anderer Zylindermantelbereich geschlossen ist, erfolgt die Farbzufuhr nur im Bereich des Drucksiebes, während sie im geschlossenen Zylinderbereich unterbrochen wird. Die erfindungsgemäße Rotationsdruckmaschine arbeitet sehr präzise und ist extrem sauber, da keine Farbe an die innere Mantelfläche des Druckzylinders gelangt, die nicht unmittelbar durch das Rakel wider herausgedrückt wird. Falls notwendig, ist sogar ein Anhalten der Rotationsdruckzylinders mitten im Druck möglich, da sich vor dem Rakel kein Farbdepot befindet und so keine Farbe heraustropfen kann. Die erfindungsgemäße Rotationsdruckmaschine kann insofern auch mit Druckfarben sehr niedriger Viskosität betrieben werden, die eine hohe Druckauflösung und extrem hohe Druckgeschwindigkeiten ermöglichen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen und einem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das im folgenden beschrieben wird; es zeigen:

1. einen Querschnitt durch den Druckzylinder einer erfindungsgemäßen Rotationsdruckmaschine,

2 einen Längsschnitt in Richtung II-II durch den Gegenstand in 1,

3 ein schematisches Flußdiagramm des Farbführungssystems,

4 eine dreidimensionale Darstellung der Farbzuführung,

5 einen Längsschnitt durch die Farbzuführung aus Richtung V-V in 4,

6 eine vergrößerte Darstellung der Vorderansicht der Farbzuführung aus 2

7 eine vergrößerte Darstellung des Querschnitts der Farbzuführung aus 1,

8 eine vergrößerte Darstellung des Querschnitts des Farbverteilers aus 1 und

9 eine vergrößerte Darstellung des Steuerungsventils aus 1.

Der in 1 dargestellte Querschnitt einer Rotationsdruckmaschine zeigt den um eine Druckzylinderachse 1 rotierbaren Druckzylinder 2 mit einem Zylindermantel, der im Bereich 3 geschlossen ist und im übrigen durch ein Drucksieb 4 gebildet wird. Der Druckzylinder 2 ist in einem Maschinenrahmen 5 gelagert, der in Teilen ebenfalls dargestellt ist. Im Inneren des Druckzylinders 2 befindet sich ein in 7 vergrößert dargestellter Rakelhalter 6, an dem ein Rakel 7 befestigt ist. In Rotationsrichtung 8 vor dem Rakel befindet sich eine Farbzuführung 9 mit einer Mehrzahl von Farbabgabeöffnungen 10, die entlang des Rakels 7 angeordnet sind (s. auch 4 bis 6).

Bevorzugt ist wie bei der dargestellten Ausführungsform die Farbzuführung 9 so angeordnet, daß sich die Farbabgabeöffnungen 10 unmittelbar vor der dem Drucksieb 4 zugewandten Rakelspitze 11 befinden. So wird die dort freigesetzte Druckfarbe direkt von dem Rakel 7 durch die Öffnungen bzw. Maschen des Drucksiebes 4 hindurch auf das zu bedruckende Material gedrückt, ohne sich im Inneren des Druckzylinders 2 unkontrolliert verteilen zu können.

Wie ebenfalls dargestellt ist die Farbzuführung 9 vorzugsweise am Rakelhalter 6 befestigt, wodurch stets räumliche Nähe zum Rakel 7 gewährleistet ist. Dies ist insbesondere bei solchen Druckmaschinen vorzusehen, bei denen der Rakelhalter 6 beweglich angebracht ist, um z.B. einer Greiferleiste an einem Gegendruckzylinder oder einer Befestigungsleiste für das Drucksieb 4 ausweichen zu können.

Die Farbzuführung 9 ist bevorzugt so ausgebildet, daß sich durch sie hindurch Farbkanäle 12 erstrecken, die einerseits in den Farbabgabeöffnungen 10 und andererseits in einer die Farbkanäle 12 verbindenden Farbkammer 13 enden, über die die Farbe in die verschiedenen Farbkanäle 12 verteilt wird. Die Farbkanäle 12 können wie dargestellt in einem auswechselbaren Element 14 ausgebildet sein, das je nach Druckanforderung gegen ein anderes entsprechendes Element beispielsweise mit mehr oder weniger Farbkanälen ausgetauscht werden kann (s. 5 und 7).

Die Farbkammer 13 ist mit einem Farbbehälter 15 verbunden, von dem aus über Steuerungsventile 16 gesteuert die Farbeinspeisung erfolgt. Bei der dargestellten Ausführungsform geschieht dies über einen Farbverteiler 17, der in den 1, 2 und 8 dargestellt ist. Der Farbverteiler 17 hat an beiden Seiten je einen Anschluß 18, die über eine nicht dargestellte Verbindungsleitung mit dem jeweiligen Steuerungsventil 16 und darüber mit dem Farbbehälter 15 verbunden sind. Weiterhin befinden sich an dem Farbverteiler 17 mehrere Verteileranschlüsse 19, von denen aus sich ebenfalls nicht dargestellte Verteilerschläuche zu entsprechenden Anschlußelementen 20 der Farbzuführung 9 erstrecken.

Der Farbverteiler 17 ist an einer sich wie eine Brücke durch das Innere des Druckzylinders 2 erstreckenden starren Halterung 21 befestigt, die bei der dargestellten Ausführungsform durch feste Verbindungen Bestandteil einer Tragwelle ist, die an dem Maschinenrahmen 5 festgelegt ist und auf der der Druckzylinder 2 rotierend lagert. Diese Anordnung ermöglicht es, eine Vielzahl von Elementen des in 3 schema tisch dargestellten Farbzuführungssystems stabil und unbeweglich zu positionieren, während nur die Farbzuführung 9 einer eventuellen Bewegung des Rakels 7 folgt. Insofern müssen auch nur die Verteilerschläuche zwischen dem Farbverteiler 17 und der Farbzuführung 9 flexibel gestaltet sein, während alle übrigen Leitungen starr ausgebildet sein können.

Die schematische 3 veranschaulicht die Wege der Druckfarbe von dem Farbbehälter 15 über die Steuerungsventile 16 zu dem Farbverteiler 17 und von dort über die in dieser Figur angedeuteten Verteilerschläuche 22 zur Farbzuführung 9.

Aus Gründen der bequemen Zugänglichkeit und Wartungsfreundlichkeit sind bei der dargestellten Ausführungsform die Steuerungsventile 16 seitlich außerhalb des Druckzylinders 2 angeordnet. Sie werden bevorzugt mechanisch über eine mit dem Druckzylinder 2 rotierende Kurvenführung betätigt, die vorzugsweise auf nicht dargestellte Art in die Seitenwandung des Druckzylinders 2 integriert oder an den Stirnseiten mit dem Druckzylinder 2 verbunden sein kann, so daß eine Farbzufuhr in unmittelbarer Abhängigkeit von der momentanen Rotationsposition des Druckzylinders 2 und damit der Position des Drucksiebes 4 erfolgt.

Besonders verschleißarm ist das in 9 detaillierter dargestellte Steuerungsventil 16, das einen gegen eine Federkraft vorgespannten Ventilstift 23 aufweist, der eine rotierbare Laufrolle 24 trägt, die auf der Kurvenführung abrollt und insoweit mit dieser in berührender Wirkverbindung steht. Das Steuerungsventil 16 hat eine Einstellschraube 25, die die Vorspannung des Ventilstiftes 23 bestimmt.

Damit bei Öffnen der Steuerungsventile 16 unmittelbar und stets gleichmäßig viel Druckfarbe zu der Farbzuführung geleitet wird, sollte der Farbbehälter mit gegenüber der Umgebung zumindest geringfügigem Überdruck beaufschlagt sein, wozu er mit einer Druckluftversorgung verbunden ist. Um sicherzustellen, daß der Druck innerhalb des Farbbehälters 15 sich stets innerhalb der Grenzen eines vorgegebenen Druckniveaus befindet, hat der Farbbehälter 15 dazu vorzugsweise ein integriertes Druckmeßgerät bzw. Manometer.

Das Zusammenwirken des Farbverteilungssystems der erfindungsgemäßen Rotationsdruckmaschine garantiert ein exzellentes Druckbild auch bei sehr hohen Druckgeschwindigkeiten. Eine Verschmutzung im Inneren des Druckzylinders durch Druckfarbe tritt nicht auf, so daß sehr lange reinigungs- und wartungsfreie Betriebszeiten gewährleistet sind.

Claims

Rotationsdruckmaschine mit einem um eine Druckzylinderachse (1) rotierbar gelagerten Druckzylinder (2), dessen Zylindermantel zumindest teilweise durch ein Drucksieb (4) gebildet wird, einem im Inneren des Druckzylinders (2) angeordneten, an einem Rakelhalter (6) befestigten sich parallel zu der Druckzylinderachse (1) erstreckenden Rakel (7), das aus einem Farbbehälter (15) in Rotationsrichtung (8) des Druckzylinders (2) vor dem Rakel (7) zugeführte Druckfarbe aus dem Inneren des Druckzylinders (2) durch das Drucksieb (4) hindurch auf zu bedruckendes Material drückt, dadurch gekennzeichnet, daß nahe zu und in Rotationsrichtung (8) vor dem Rakel (7) eine mit dem Farbbehälter (15) verbundene, sich parallel zu dem Rakel (7) erstreckende Farbzuführung (9) mit einer Mehrzahl von Farbabgabeöffnungen (10) angeordnet ist, die über wenigstens ein Steuerungsventil (16) in Abhängigkeit von einer jeweiligen Rotationsposition des Drucksiebes (4) gesteuert die Druckfarbe im wesentlichen punktuell vor dem Rakel (7) freisetzen.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbabgabeöffnungen (10) sich unmittelbar vor einer dem Drucksieb (4) zugewandten Rakelspitze (11) befinden.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbzuführung (9) an dem Rakelhalter (6) befestigt ist.
Rotationsdruckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich durch die Farbzuführung (9) jeweils in einer der Farbabgabeöffnungen (10) endende Farbkanäle (12) erstrecken, die an ihren den Farbabgabeöffnungen (10) gegenüberliegenden Enden in einer mit dem Farbbehälter (15) verbundenen Farbkammer (13) der Farbzuführung (9) münden.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbkammer (13) über zumindest einen Anschluß (20) mit einem Farbverteiler (17) verbunden ist, der von dem Farbbehälter (15) gespeist wird.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbverteiler (15) im Inneren des Druckzylinders (2) an einer sich durch den Druckzylinder (2) hindurch erstreckenden, starren Halterung (21) festgelegt ist.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (21) Bestandteil einer Tragwelle ist, auf der der Druckzylinder (2) rotierend gelagert ist.
Rotationsdruckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß das Steuerungsventil (16) außerhalb des Druckzylinders (2) angeordnet ist.
Rotationsdruckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerungsventil (16) mechanisch über eine mit dem Druckzylinder (2) rotierende Kurvenführung betätigt wird.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenführung in eine Seitenwandung des Druckzylinders (2) integriert ist.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerungsventil (16) einen gegen Federkraft vorgespannten Ventilstift (23) aufweist, der an einem Ende eine rotierbare Laufrolle (24) trägt, die mit der Kurvenführung in berührender Wirkverbindung steht.
Rotationsdruckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbbehälter (15) gegenüber der Umgebung mit Überdruck beaufschlagt ist und zur Überprüfung und Aufrechterhaltung eines vergebenen Druckniveaus mit einer Druckluftversorgung und einem Druckmeßgerät verbunden ist.