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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Walze, insbesondere
auf eine Walze, welche in einer Druckmaschine, zum Beispiel im Farb-
oder Feuchtwerk verwendet werden kann und auf ein Verfahren zur
Herstellung einer solchen Walze.
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4 zeigt ein Walzenschema
eines Druckwerks, durch welches eine zu bedruckende Bahn B läuft. Die
Bahn B wird in der in 4 gezeigten
Anordnung zunächst über einen
Gegendruckzylinder 1' geführt, an
welchem ein erster Gummizylinder 2' und ein zweiter Gummizylinder 2'' anliegen und wird weiter zur Nachfeuchtung über einen
weiteren Gegendruckzylinder 1 geführt, an welchem ebenfalls ein erster
Gummizylinder 2 und ein zweiter Gummizylinder 2'' anliegen. Beispielhaft wird das
Walzenschema anhand des zur Nachfeuchtung dienenden Aufbaus des
Druckwerkes beschrieben. An dem an dem Gummizylinder anliegenden
Plattenzylinder 3 liegt eine Feuchtauftragwalze 11 an.
Die Feuchtauftragwalze 11 steht in Kontakt mit einer Reibwalze 12, dem
sogenannten Feuchtreiber. An dieser Reibwalze 12 liegt
die Feucht-Übertragwalze 13 an
und erhält über ein
kontaktloses Feuchtwerk das Feuchtmittel aufgesprüht. Die
Feucht-Übertragwalze 13,
die Reibwalze 12 und die Feucht-Auftragwalze 11 übertragen das
Feuchtmittel auf den Plattenzylinder 3, wodurch man die
gewünschte
Vor- bzw. Nachfeuchtung erhält.
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Die
an dem Plattenzylinder 3 anliegenden Farb-Auftragwalzen 4 übertragen
Farbe von der an diesen anliegenden ersten Reibwalze 5a,
dem ersten sogenannten Farbreiber. An dem Farbreiber 5a liegt die
Gummiwalze 6a an, welche weiter an einem zweiten Farbreiber 5b anliegt,
an welchem zwei weitere Gummiwalzen 6b und 6c anliegen.
Die Gum miwalze 6c liegt an der Farbfilmwalze 7 an,
an welcher auf bekannte Weise der Farbduktor 8 und die
Schöpfwalze 10 anliegen.
Der Farbreiber 5a wird über
die Gummiwalzen 6a, 6c, den weiteren Farbreiber 5b, über die Farbfilmwalze 7, über den
Farbduktor 8, auf welchem die Farbe über Farbmesser, angeordnet
im Farbmesserbalken 9, dosiert wird und über die
Schöpfwalze 10,
welche in die Farbe in der Farbwanne eintaucht, in bekannter Weise
eingefärbt.
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Ein
beispielhaftes Farb- und Feuchtwerk ist in der
DE 40 12 283 A1 der Anmelderin
gezeigt, wobei die Lehre bezüglich
des Aufbaus eines Farb- und Feuchtwerks dieser Schrift in diese
Anmeldung aufgenommen wird.
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Aus
der
DE 40 122 83 A1 ist
bekannt, dass Reibwalzen eine Oberfläche aus Kupfer haben, um eine
farbfreundliche Oberfläche
aufzuweisen.
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Werden
zwei verschiedene Farben auf zwei nebeneinanderliegende Bahnen gedruckt,
so kann es vorkommen, dass der sich hin und her bewegende Feuchtreiber 12 die
in zwei nebeneinanderlaufenden Bahnen verwendeten, unterschiedlichen
Farben vermischt, was zu unbefriedigenden Druckergebnissen führt.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Walze, insbesondere
für eine
Druckmaschine vorzuschlagen, welche ein Vermischen von Farben bei
nebeneinanderlaufenden Bahnen verringert oder verhindert.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Walze gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Bevorzugt
wird die erfindungsgemäße Walze in
der Nachfeuchtung eingesetzt, bei welcher die Gefahr besteht, dass
Farbe in das Feuchtwerk zurückläuft.
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Die
erfindungsgemäße Walze
weist mindestens zwei bevorzugt um die Mittelachse der Walze umlaufende
Teilbereiche oder Flächen
auf, welche aus einem farbfreundlichen Material bestehen, wobei zwischen
den zwei umlaufenden Teilbereichen oder Flächen aus farbfreundlichem Material
mindestens ein umlaufender Teilbereich bzw. eine umlaufende Fläche angeordnet
ist, welche aus einem farbabstoßenden
oder farbabweisenden Material besteht. Unter den Begriffen "umlaufender Teilbereich" oder "umlaufende Fläche" soll im Sinn dieser
Anmeldung ein Bereich einer Oberfläche einer Walze verstanden werden,
welcher sich vollständig
oder teilweise um den Umfang der Walze erstreckt. Eine umlaufende Fläche kann
zum Beispiel ringförmig
ausgebildet sein oder einen oder mehrere Teilringstücke aufweisen, wobei
die Oberfläche
vorteilhaft entsprechend der Walzenoberfläche ausgebildet ist und bevorzugt
um die Mittelachse der Walze herum angeordnet ist und besonders
vorteilhaft etwa die gleiche Krümmung aufweist
wie die Krümmung
der benachbarten Walzenoberfläche.
Erfindungsgemäß sind somit
nach einer Ausführungsform
in axialer Richtung einer Walze eine erste umlaufende Fläche oder
ein ringförmiges Element
aus einem farbfreundlichen Material, ein daran anschließendes ringförmiges Element
aus einem farbabstoßenden
oder farbabweisenden Material und daran anschließend ein zweites ringförmiges Element
aus einem farbfreundlichen Material angeordnet, wodurch die beiden
ringförmigen
Elemente aus farbfreundlichem Material durch das ringförmige Element
aus farbabstoßendem
Material getrennt sind.
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Ein
im Sinne der Erfindung "farbfreundliches" Material soll zum
Beispiel solche physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften
aufweisen, dass eine mit einem solchen Material beschichte Walze
die Funktion als Farbwalze erfüllen
kann, also Farbe aufnehmen kann. Bevorzugt weist ein farbfreundliches
Material eine hydrophobe Eigenschaft auf. Entsprechend soll ein
im Sinne der Erfindung "farbabstoßendes" oder "farbabweisendes" Material ein Material
sein, welches solche physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften
aufweist, dass die Walze in einem mit einem farbabstoßenden Material
beschichteten Bereich eine Funktion als Feuchtwalze erfüllen kann,
also Wasser aufnehmen kann. Bevorzugt soll das farbabstoßende Material hydrophile
Eigenschaften haben oder wasserfreundlich sein.
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Bevorzugt
wird als farbfreundliches oder hydrophobes Material eine Keramik,
Kupfer, Polyamid oder Rilsan (R) verwendet.
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Vorteilhaft
wird als farbabstoßendes
bzw. wasserfreundliches oder hydrophiles Material Chrom verwendet.
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Verschiedene
farbfreundliche und farbabstoßende
Materialien sind im Stand der Technik bekannt. Beispielhaft wird
auf die Lehren der
EP
0 203 342 A2 und der
DE 196 53 911 A1 verwiesen, deren Offenbarung
bezüglich
Materialien zur Beschichtung von Oberflächen von Walzen in diese Anmeldung aufgenommen
wird.
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Vorteilhaft
sind an einer erfindungsgemäßen Walze
in axialer Richtung hintereinander mehrere Bereiche oder umlaufende
Flächen
aus farbfreundlichem Material angeordnet, zwischen welchen jeweils mindestens
ein Bereich oder eine umlaufende Fläche aus einem farbabstoßenden oder
wasserfreundlichen Material angeordnet ist. So können bei einer Walze gemäß einer
Ausführungsform
zum Beispiel vier farbfreundliche Teilbereiche in axialer Richtung aufeinanderfolgend
vorgesehen sein, welche durch drei Teilbereiche aus wasserfreundlichem
oder farbabweisendem Material voneinander getrennt sind.
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Die
Dicke des farbfreundlichen Materials liegt bevorzugt in dem Bereich
von 0,1 mm bis 0,5 mm und beträgt
besonders bevorzugt 0,3 mm. Vorteilhaft liegt die Dicke des farbabweisenden
oder wasserfreundlichen Materials im Bereich von 0,01 mm bis 0,10
mm, weiter bevorzugt im Bereich von 0,02 mm bis 0,05 mm und beträgt vorteilhaft
0,035 mm.
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Die
Breite einer umlaufenden Fläche
oder eines Teilbereichs aus farbfreundlichem Material ist bevorzugt
etwa die Breite eines Satzspiegels und liegt vorteilhaft im Bereich
von 25 bis 35 cm. Bevorzugt ist die Breite des Teilbereichs aus
wasserfreundlichem Material etwas größer als der Hub einer Reiberwalze und
liegt vorteilhaft im Bereich von 18 bis 26 mm und beträgt vorteilhaft
22 mm.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Farb- und/oder
Feuchtwerk bevorzugt für
Offset-Druckmaschinen mit mindestens einer wie oben beschriebenen
Walze.
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Nach
einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren
zur Herstellung einer wie oben beschriebenen Walze, wobei an einem
Walzenrohkörper
mindestens zwei etwa ringförmige
oder teilringförmige
Strukturen aus einem farbfreundlichen Material und dazwischen liegend
mindestens eine ringförmige
Struktur aus einem farbabstoßenden
Material im Oberflächenbereich
oder unmittelbar an der Oberfläche
der Walze ausgebildet, also zum Beispiel freigelegt, angebracht
oder darauf beschichtet werden.
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Vorteilhaft
wird die erfindungsgemäße Walze hergestellt,
indem ein Walzenrohkörper
oder Rohr durch Drehen vorbearbeitet wird, um eine Oberfläche mit
einer gewünschten
Beschaffenheit zu erhalten. In dem Walzenrohkörper können gemäß einer Ausführungsform
schon ein oder mehrere Teilbereiche aus farbfreundlichem und farbabstoßendem bzw.
farbabweisendes Material vorgesehen sein. Es ist auch möglich, dass
ein farbfreundliches oder farbabstoßendes Material auf den Walzenrohkörper an
den gewünschten
Stellen aufgebracht wird. Das Aufbringen eines farbfreundlichen
oder farbabstoßenden
Materials kann zum Beispiel durch Verchromen, Aufschweißen oder
durch ein Beschichtungsverfahren, wie zum Beispiel eine Plasmabeschichtung
durchgeführt
werden. Vorteilhaft kann ein Bereich am Übergang zwischen farbfreundlichen
und farbabstoßenden
oder -abweisenden Materialien oder ein Randbereich versiegelt werden,
um zum Beispiel ein Eindringen von Feuchtigkeit in die Walze zu
verhindern. Nach dem Aufbringen und/oder Freilegen und/oder Nachbearbeiten
der Materialien aus farbfreundlichem und/oder farbabstoßendem Material
kann eine Nachbearbeitung der so hergestellten Walze durch Drehen
oder Überschleifen
durchgeführt
werden, um eine Walze zu erhalten, welche zum Beispiel in einem
Farb- oder Feuchtwerk einer Druckmaschine eingesetzt werden kann.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
beschrieben werden:
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Es
zeigen:
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1 Eine schematische Schnittansicht
eines Teilbereiches einer erfindungsgemäßen Walze;
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2 Ein erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Herstellen einer Walze;
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3 Ein zweites Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Herstellen einer Walze; und
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4 Ein Walzenschema zur Erläuterung des
Einsatzes einer erfindungsgemäßen Walze.
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1 zeigt in einer Schnittansicht
einen Teilbereich einer erfindungsgemäßen Walze, wobei der Aufbau
der Walze von der Mittelachse zur Oberfläche hin dargestellt ist. Die
beispielhaft dargestellte Walze ist in vier Abschnitte der Breite
Y, zugeordnet zu Zonen A bis D unterteilt, welche jeweils in etwa
gleich breit sind und in etwa einem Satzspiegel entsprechen. In
den Zonen A bis D ist an der Oberfläche ein farbfreundliches oder
hydrophobes Material 25, 33, wie zum Beispiel
Keramik, Kupfer, Polyamid oder Rilsan (R) mit einer Schichtdicke
von ca. 0,3 mm angebracht. Zwischen dem farbfreundlichen Material
ist an der Oberfläche
farbabstoßendes
oder wasserfreundliches Material 23, 34, im Ausführungsbeispiel Chrom, mit einer
Schichtdicke von etwa 0,02 bis 0,05 mm und einer Breite von etwa
20 bis 24 mm angeordnet. Die Oberfläche der erfindungsgemäßen Walze ist
demzufolge so ausgestaltet, dass über die eher einer Papierbreite
B für den
Druck entsprechende Oberfläche
abwechselnd ein farbfreundliches Material, welches dem Satzspiegel
zugeordnet ist und ein wasserfreundliches Material, welches zwischen
zwei benachbarten farbfreundlichen Materialien liegt, angeordnet
ist.
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Eine
mit einer solchen Oberfläche
versehene Feuchtreiberwalze, welche im Druckeinsatz mit einem Hub
von beispielsweise 20 mm in axialer Richtung hin- und herbewegt
wird, stellt einerseits sicher, dass durch das dem Satzspiegel zugeordnete
farbfreundliche Mate rial das Übertragen
einer Farbe möglich
ist und verhindert andererseits durch das zwischen den Bereichen
aus farbfreundlichem Material liegende farbabstoßende oder wasserfreundliche Material,
dass sich Farben, welche in benachbarten Zonen nebeneinander laufen,
vermischen können. Der
Oberflächenbereich
aus wasserfreundlichem Material stellt im Betrieb eine ausreichende
Zu- und Abfuhr von Wasser sicher und kann somit eine über den
Rand einer Zone bzw. eines Satzspiegels hinausfließende Farbe
abtransportieren und kann somit verhindern, dass diese Farbe in
eine benachbarte Zone oder einen benachbarten Satzspiegel läuft.
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2 zeigt eine erste Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Walze. In dem mit 1 bezeichneten
Ausgangszustand liegt ein Walzenrohkörper oder Rohr 20 vor,
welches durch Drehen so vorbearbeitet wird, dass vier umlaufende
Vertiefungen 21 erzeugt werden. Zwischen jeweils zwei Vertiefungen 21 befindet
sich jeweils ein umlaufender Vorsprung 22.
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In
Schritt 2 wird jeder umlaufende Vorsprung 22 verchromt
und so eine Lage Chrom 23 aufgebracht.
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Als
nächstes
wird an den mit 24 gekennzeichneten Übergängen zwischen dem aufgebrachten
Chrom 23 und dem Walzenrohkörper 20 eine Schweißnaht 24 angebracht,
um eine wasserdichte Versiegelung am Rand der Chromschicht 23 herzustellen.
Bevorzugt kann die Schweißnaht 24 aufgeraut
werden, um ein besseres Anhaften der im Schritt 4 aufzubringenden
farbfreundlichen oder hydrophoben Beschichtung 25 zu gewährleisten.
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Beispielsweise
kann ein Polyamid als farbfreundliche Schicht 25 aufgebracht
werden. Es ist möglich
eine Plasmabeschichtung durchzuführen, um
die farbfreundliche Schicht 25 zu erzeugen. Ebenso kann
eine Hartverchromung durchgeführt werden.
Vorteilhaft wird Rilsan als farbfreundliches Material 25 auf
die Walze 20 aufgebracht. Die farbfreundliche Schicht kann
entweder als einzelne Lage oder in mehreren Lagen – im Ausführungsbeispiel drei
Lagen – auf
die Walze 20 aufgebracht werden.
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Abschließend kann,
wie in Schritt 5 gezeigt, die durch die Bearbeitungsschritte 1 bis 4 hergestellte
Walze 20 überschliffen
oder gedreht werden, um eine im Wesentlichen planare Oberfläche mit
umlaufenden farbfreundlichen Teilbereichen 25 zu erhalten, welche
durch umlaufende farbabweisende oder wasserfreundliche Teilbereich 23 unterbrochen
bzw. voneinander getrennt werden.
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3 zeigt Verfahrensschritte
zur Durchführung
eines zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung der erfindungsgemäßen Walze.
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Bei
Schritt 1 wird ein Walzenrohkörper 30 bei der durch
den Pfeil gekennzeichneten Fläche
durch Überdrehen
bearbeitet, um die Oberfläche
des Walzenrohkörpers 30 für das nachfolgende
Herstellungsverfahren planar zu machen. Anschließend wird in Schritt 2 eine
um die Mittelachse des Walzenrohkörpers 30 umlaufende
Vertiefung 31 durch Einstechen oder ein anderes materialabhebendes
Verfahren erzeugt. Anschließend
wird, wie in Schritt 3 gezeigt, in die in Schritt 2 ausgebildete
Vertiefung 31 durch rostfreies Aufschweißen ein
Material 32 aufgebracht. Nachfolgend wird, wie in Schritt 4 gezeigt,
durch Vordrehen die Oberfläche
des durch die Schritte 1 bis 3 vorbearbeiteten
Walzenrohkörpers 30 in
eine gewünschte
Form gebracht, wobei die außenliegende Oberfläche des
in Schritt 3 aufgebrachten Materials 32 planar
gemacht und die Breite dieses Materials 32 auf die gewünschte Breite
verkleinert wird.
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Im
nachfolgenden Schritt 5 wird ein farbfreundliches Material 33,
wie zum Beispiel Rilsan (R) auf die Oberflächenbereiche des Walzenrohkörpers 30 aufgebracht,
welche an den vorstehenden Bereich des Materials 32 angrenzen.
Wie oben bei 2 beschrieben,
können
eine oder mehrere Schichten des farbfreundlichen Materials 33 aufgebracht
werden. Die außenliegende
Oberfläche
des zwischen dem farbfreundlichen Material 33 eingebetteten
Materials 32 wird in Schritt 6 hartverchromt,
um eine farbabweisende Chromschicht 34 aufzubringen und
nachfolgend wird der durch die Schritte 1 bis 6 bearbeitete
Walzenrohkörper 30 in
Schritt 7 überschliffen,
um eine im Wesentlichen planare Außenoberfläche zu erhalten.
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Obwohl
in den 2 und 3 Ausführungsbeispiele zur Herstellung
von Walzen bzw. Walzenoberflächen
mit vier bzw. zwei Teilbereichen aus farbfreundlichem Material gezeigt
sind, können
diese Verfahren zur Herstellung einer beliebigen Anzahl von Beschichtungen
von Walzen mit farbfreundlichen und farbabweisenden Oberflächen verwendet
werden.