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Einrichtung zum Behandeln, insbesondere zum Bedrucken von flächenförmigem
Material Zum Behandeln von flächenförmigem Material, z.B. von Bahnen oder Bögen,
werden in vielen Fällen Druckwalzen verwendet, welche gegen einen Gegendruckkörper,
z.B. eine ebene feste Unterlage oder eine zweite Walze gepreßt werden. Ein besonders
wichtiger L;onderfall sind dabei die Walzendruckmaschinen zum Bedrucken von Bögen
oder Bahnen aus beliebigem Material.
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Man unterscheidet Walzendruckmaschinen, bei denen die Druckwalzen
das Druckmuster erhaben tragen und solche, bei denen das Druckmuster in die Walze
graviert oder geätzt ist.
Im ersteren Falle spricht man von "Hochdrucke,
im letzteren Falle von "Tiefdruck":, Außerdem gibt es neben einer Reihe
anderer
Druckverfahren den "F1aohdruck", bei dem das Druckzuster
in einer Ebene mit dem übrigen Walzenmantel liegt:
Eine Weiterentwicklung
dieser Druckart ist das Offsetverfahren, bei welchem der eigentliche
Druck über eine zwischengeschaltete gummibespannte Walze erfolgt.
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Insbesondere nach dem Tiefdruckverfahren arbeitende
Walzendruckmaschinen haben auch in der Textildruckerei eine große
Bedeutung.
Die dafür verwendeten Druckwalzen bestehen aus dickwandigen
Kupferzylindern, die nach verschiedenen Verfahren gra-
viert
sind. Das Photogravurverfahren hat eich in neuerer Zeit
mit gutem
Erfolg durchgesetzt. Die gravierten Druck- bzw.
Musterwalzen werden
auf Stahlspindeln autgepreßt und in,die Maschine eingelegt:; Da
der Druckvorgang einen erheblichen An+ preßdruck erfordert, der
über die Spindelzapfen angreift,
müssen diese entsprechend stabil
ausgebildet sein. Aue dem-
gleichen Grund müssen die Kupferzylinder
dickwandig sein, da: insbesondere ,bei en Warenbreiten die Gefahr der Durchbis
gung besteht, und auch kein gleichmäßiger Liniendruck über
die I ganze Arbeitsbreite erzielt werden kann.
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Diese dickwandigen Kupfer$yllnder, die zu dunderten
in Textildruckereien legern#': et*Ueu einen erheblichen gebundenen
Wert dar, weshalb man bereits vogeauhlsgen hat, derartige Musterwalzen
aus Stahlrohr a»ufertign und mit einer dunhen
Kupferschicht
zu versehen. Aber auch bei diesen Walzen mußte das Stahlrohr immer noch eine erhebliche
Wandstärke aufweisen, sddaß die Walze ohne Verformung dem über die Walzenzapfen
übertragenen Anpreßdrudk standhielt, wodurch aber das Gewicht gegenüber den Kupferwalzen
nur unwesentlich geringer wurde. , Bei den Walzendruckmaschinen erfolgt die Übertragung
der Anpreßkraft üblicherweise über die beiden Walzenzapfen und deren Zager. Es wurde
aber bereits vorgeschlagen, Walzen durch magnetische Kräfte, welche über die ganze
Arbeitsbreite wirksam sind, aneinander zu pressen, wobei die Walzenzapfen lediglich
zur Halterung und Führung dieser Walzen dienen.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine solche Einrichtung zum Behandeln,
insbesondere zum Bedrucken von flächenförmigem Material, bei welcher eine Lruckwalze
unter der Wirkung magnetischer Kräfte gegen einen magnetischen Gegendruekkörper
gepreßt wird. Hiebei besteht das Wesensmerkmal der Erfindung darin, daß die Druckwalze
einen relativ dünnwandigen, jedoch formsteifen, hohlzylindrischen Walzenkörper aus
magnetisierbarem Material aufweist, wobei sich die vom magnetischen Gegendruckkörper
ausgehenden magnetischen Kraftlinien über den jeweils dem Gegendruckkörper benachbarten
Wandbereich des Walzenkörpers schließen und dadurch die Anpressung der Druckwalze
an den Gegendruekkörper bzw. an das zu behandelnde flächenförmige Material bewirken.
Der
magnetische Gegendruckkörper, gegen welchen die Druckwalze gezogen wird und Lieh
unter gleichmäßigem Liniendruck über die ganze Walzenlänge abstützt, ist ein Magnetkörper
bzw. enthält einen solchen, und wird der Form nach vornehmlich als Magnetbalken
oder als Hagnetwalze ausgebildet: Der Magnetkörper des magnetischen Gegendruckkörpers
kann aus einem oder mehreren Permanentmagneten oder ßlektromagneten bestehen. Das
magnetisierbare Material des erfindungsgemäßen hohlzylindrischen 1;alzenkörpers
it ein ferromagnetisches Material, welches seinen magnetischen Zustand von einem
magnetisierenden Magneten erhält und zwar vorzugsweise nur vorübergehend, solange
der magnetisierende Magnet anwesend bzw. wirksam ist.
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Gemäß der Erfindung wird das System der magnetischen Anpressung, dessen
bekannter Effekt es ist, die Nacheile der konventionellen Lagerung der Druckwalzen
und der. damit verbundenen Ungleichmäßigkeit des Anpreßdruckes zu vermeiden, zur
Lösung eines davon völlig verschiedenen Problems herangezogen, nämlich, den großen
Materialbedarf bekannter @i;ruckwalzen, der einen hohen Kostenaufwand und aufwendige
konstruktive Maßnahmen an der Maschine erfordert, zu reduzieren. Diesem Vesensgedanken
der Erfindung entsprechend, ist auch der Begriff "relativ dünnwandig" so zu verstehen,
daß die Handstärke des erfindungsgemäßen hohlzylindrischen Walzenkörpers kleiner
sein soll als die Wandstärke, welche bei konventioneller mechanischer
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; der Druckwalze über ;lalzenzapfen unter e"-ebenen _1n;re::sun D@din_,un,-;en wie
AiipreßcIruck, Walzendurchmesser, Walzenlänge und Walzenmaterial üb_zich bzw. im
Hinblick auf die Vermeidung schc.cilicrier Druchbiegungen bzii. Deformationen zulässig
ist. Es entspricht der erfindungsgemäßen Lösungsidee, wenn die @iandstärke des hohlzylindrischen
Walzenkörpers so gering gewählt wird, daß er sich jerade noch formsteif verhält,
um ein sichi:res Hantieren zu gewährleisten.
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T'röt z der in diesem Sinne relativ dünnen Wandstärke des Walzenkörpers
kann die erfindungsgemäße Druckwalze reit hohen Anpreßdrucken gegen die Unterlage
gepreßt werden, weil die ma,-netische Anpressung praktisch keine deforriierenüe
WirKung auf die Druckwalze ausübt. Dies deshalb, da gemäß der Er,'indung die Anprelikräfte
des WalzenkÖrpers nicht über Walzenzapfen übertragen werden, sondern der magnetische
Kraftfluß bloß den jeweils dem magnetischen Gegendruckkörper benachbarten Wandbereich
des >lalzenkörpers durchsetzt und der WalzenkÜrper trotz seiner Dürinwandigkeit
formsteif ist. üie spezielle Art der magnetischen Anpressung ermöglicht ohne Schwierigkeiten
a-"c',i die öleicrimäßige Behandlung großer Materialbreiten.
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Es entspricht beispielsweise den erfindungs#,-emäßeri Bediniurif;en,
wenn der L'alzenkörper aus einem hohlen Stahlzylinder be@-teti-t und das Verhältnis
der `Jandstärke zum Lurclimesser etwa 1:2U bis 1:30 beträgt. Dieses Verhältnis ist
im we:.entlichen -unabh£np;ig von der Länge der Druckwalze.
Für
eine Druckwalze, welche als Musterwalze einer Waltendruckmaschine verwendet wird,
kann der dünnwandige, hohlzylindrische Walzenkörper der Druckwalze zweckmäßig mit
einem zur Anbringung des Musters besonders geeigneten Katerial wie Kupfer oder Kunststoff
beschichtet sein, z.B: mit an sich bekannten Wickelplatten. Die erfindungsgemäße
Druckwalze kann sowohl als Hochdruckwalze als auch als Tiefdruckwalze oder als Flachdruckwalze
ausgebildet sein. Walzendruckmaschinen, welche eine oder mehrere der erfindungsgemäßen
Druckwalzen aufweisen, können mit einem an sich bekannten Farbwerk bzw. hakelaggregat
ausgerüstet sein oder aber auch mit einem durch magnetische Kräfte mit der Druckwalze
zusammenwirkenden Parbverk bzw. Schaber.
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Die aus einem hohlzylindrischen Walzenkörper aus magnetisierbarem
Material bestehende Druckwalze kann auch eine auf eine Warenbahn einen Druck ausübende
Arbeitswalze einer Walzenpresse,z.B. eines Kalanders1sein.
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Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen durch Ausführungsbeispiele
näher erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein..
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Fig. 1 zeigt eine Walzendruckmaschine mit einer nochdruckwalze und
einem Magnetbalken als Druckunterlage. Fig. 2 zeigt eine ähnliche Walzendruckmaschine
wie Fig. 1, jedoch mit einer Tiefdruckwalze. Fig. 3 zeigt eine mit einer Hagnetwalze
zusammenwirkende Tiefdruckwalze einer Walzendruckmaschine und Fig. 4 eine mit einer
Iviagnetwalze zusammenwirkende Hochdruckwalze.
Fig. 5 stellt schematisch
eine Vierfarb-Walzendruckmaschine dar, bei der die Druckwalzen mit liagnetbalken
zusammenwirken und Fig. 6 zeigt das Schema einer Vierfarb-Walzendruckmaschine mit
Druckwalzen, deren Anpressung gegen Magnetwalzen erfolgt. Fig. 7 zeigt eine in eine
Farbwanne eintauchende Druckwalze. Fig. 8 zeigt ein Druck- und Farbaggreiat einer
bogenaruckmasehine. Sämtliche Fif;uren sind vereinfachte Darstellungen.
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Die ::`alzendruckmasehine gemäa Fig. 1 i-,--t eine yinfe_rb-Druckmaschine
mit einer Druckwalze, welche einen dürinwandiben hohlz;#lindri--chen t;alzenkörper
1 auu Stahl unc: eine auf dessen Oberfläche auf"ebraci.te t3et-cl:icütunF; 2 aufweist,
welche aas Druckmus ter in der für das Hochdruckverfahren üblichen Art enthält.
Die zu be:ruckende Bahn 31 wird von einem endlosen Drucktuch 4, wie es insbesondere
im
ist, in hiciltung de: feiles 5 transportiert un(z zwischen de= l;ruckwalze 1,2 und
der aus einem Magnetbalken 6 bestehenden Druckunterlage hindurchgeführt, wi«.hrend
sich die Druckwalze 1,2 in Richtung des Ffeiles 7 dreht. Dabei wird die Druckwalze
bzw. deren aus magnetisierbarem Haterial bestellender Iialzenkörper 1 vom lken 6
,angezogen. Die ßinfürbung der Druckwalze 1,2 ey#folt durch ein an sich bekanntes
l.iehrwaltenfarbwerk 8, wobei geL,eUenenfalls mindestens die der Oberfläche der
i)ruckwalze 192 nächstliegende Farb,rialze eine .Magnetwalze sein :k:ann. Das endlose
Drucktuch 4 läuft über die beiden Drucktuchwalzen y,10, von denen die Walze 10 angetrieben
ist. Vielfach wird es erforderlich sein,
die zu bedruckende Bahn
3 auf das Drucktuch 4 aufzukleben. Das Ausführungsbeispiel nach Fig.
2 zeigt ebenfalls eine
Binfarb-Druckmaschine mit ähnliches
Aufbau wie jene nach Fig. 1,.
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jedoch mit einer Druckwalze, deren hohlzylindrischer
dünnwandiger Walzenkörper 1 eine Beschichtung 2' trägt, in welcher
das
Druckmuster in einer, für das Tiefdruckverfahren geeignetem weise ausgebildet
ist. Die Druckwalze 1,2' ist also eine Tief-
druckwalze. Zur Farbgebung
dient eine Rakel- bzw. Sehabervorrichtung, bestehend aus zwei
Schaberglingen 11,1.2, die auf einem
um die Achse 13 schwenkbaren
Träger 14 angeordnet Bind. Die
Druckfarbe 1.5 befindet sich im
Winkelbereich zwischen'der als
Farbrakel wirkenden Schaberklinge
12 und der Walzenoberfläche:
Die Schaberklinge 11 hingegen
wirkt als Putzschaber. Zwischen
den beiden Schaberklingen
11,12 befindet sich eine Magnetleiste 16, durch welche die
aus magnetisierbarem Material bestehenden
Schaberklingen
11,12 magnetisiert werden, wodurch auch zwischen den Schaberklingen
11,12 und dem aus magnetisierbarem Material bestehenden Walzenkörper
1 magnetische Kräfte auftreten, die
bewirken, daß die Schaberkling,en
11,12 gegen die Valzenober-' fläche gepreßt werden. Die Schaberklingen
11,12 sind zu diesem
Zweck im Träger 14 in Richtung
zur Walzenoberfläche gleitend gelagert.
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Die Bezugeziffern 4 bis 7 sowie 9 und 14 haben in
Fig. 2
die an Hand der Pig. 1 bereite näher
erläuterte Bedeutung.-
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.
3 ist eine zur Verwendung als Tiefdruckwale beschichtete Druckwalze mit einem dünnwandigen
hohlzylindrischen Walzenkörper 1 aus Stahl und einer Beschichtung 2' wie beim Ausführungsbeispiel
nach Fig. 2 vorhanden. Diesem Ausführungsbeispiel entsprechend ist auch die Rakel-
bzw. Schabervorrichtung zur Farbgebung ausgebildet. Anstelle eines Magnetbalkens
dient als Druckunterlage eine Mag- . netwalze 17 und die zu bedruckende Bahn 3 bewegt
sich ohne Drucktuch in Richtung des Pfeiles zwischen der Druckwalze 1,2' in Richtung
des Pfeiles 7 und die Magnetwalze 17 in Richtung des Pfeiles 18. dreht. Die Einrichtung
gemäß Fig. 3 eignet sich besonders für den Papierdruck und Foliendruck.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 gleicht dem nach Fig. 3 mit dem
Unterschied, daß die Beschichtung 2 des Walzenkörpers 1 der Druckwalze für das Hochdruckverfahren
bearbeitet ist und demzufolge ein für dieses Druckverfahren geeignetes Farbwerk
8 wie schon bei Fig. 1 erwähnt, vorhanden ist. Wie beim Ausführungsbeispiel nach
Fig. 3 wird die zu bedruckende Bahn 3 -vorzugsweise eine Papier- oder Folienbahn
- ohne Drucktuch zwischen der Druckwalze 1,2 und der Magnetwalze 17 durchgeführt.
Maschineneinheiten, wie sie in den Fig. 1 bis 4 dargestellt sind, kann man zu Mehrfarb-Walzendruckmaschinen
zusammenfügen. Fig. 5 zeigt das Schema einer Vierfarb-Walzendruckmaschine -insbesondere
für den Textildruck - mit Einheiten gemäß Fig. 1
und Fig. 6 das
Schema einer Vierfarb-Walgendruckmaschne -insbesondere für den Papier- oder Pollendruck
- mit Einheiten,: gemäß Fig. 4. Die Bezugsziffern der Big:
5 und 6 haben -die bei<.:@= Fig. 1 b$w. 4 erläuterte Bedeutung..
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Heim Ausführungsbeispiel nach Pig. 7 taucht
die Iaruokwalze, welche wiederum aus einem dünnwandigen hohlsylindrieahen
Walzenkörper 1 aus Stahl besteht und eine dem. giefdtuck ent-
sprechende
Beschichtung 21 trägt, in eine $arbwanne 1'9, in
welcher
sich die Druckfarbe befindet. Auf die Walzenoberfläche wirken ein Farbschaber
20 und ein Putzschaber 21. Beeide Schaber
20,21 stehen mit
Magnetleisten 22 in Berührung' werden also durch Magnetkraft an
die Walzenoberfläche gepreßt. »u=h Magnetkraft wird auch die Druckwalze
1,2' gegen die Magnetwalze gepreßt. Die zu bedruckende Bahn 3 läuft ohne
Drucktuch zwischen der Druckwalze 1,2' und der Magnetwalze
17 durch.
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Während die )isherigen Ausführungsbeispiele Einrichtungen
zum Bedrucken von Bahnen zeigen, zeigt iig. 8 ,das Schema
einer
Druckeinheit für Bogendruck. Die Druckw*lse weist wiederum
einen dünnwandigen hohlaylindrisohen WaJ@efrper 1 aus Stahl
auf sowie eine Beschichtung, 2' mit einM f#r Tiefdruck goeigneten
Druckmuster. Eine Pärbzubringerwaü:ee 23 taucht in die
Druckfarbe
15 in einer Farbwanne 19. `' die Oberfläche- der
Druckwalze
1p29 wirken ein Parbsohabet iund ein lUtsacberi 21
Den zu
bedruckenden Bogen 24 trägt esls Haake'' -ausgebildete Bogenträgerwalze,
25. Die Anpssung »t4chex der
Druckwalze 1,2 und der
Bogenträgerwalse 25 erfolgt demzufolge unter magnetischer Kraftwirkung.
Die bedruckten Bögen 24 wer-
den von einer Wale 26 abgeführt. Zum Erfassen
der bögen 24 sind Greifer 27 vorhanden.
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Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Druckwalzen als
Tiefdruckwalzen oder Hochdruckwalzen ausgebildet.' Es können jedoch auch
Druckwalzen für Flachdruck verwendet werden. Die Konstruktion der Magnetbalken
6 oder Magnetwalzen 17 bsw. 25 ist im einzelnen nicht dargestellt. Es
handelt sich
um balkenförmig oder walsenförnig gestaltete
Magnetkörlier, welche vorzugsweise aus mehreren Magneteinheiten zusammengesetzt
sind, wobei im Falle der Magnetbalken 6 die Polechsen
senkrecht
zur Balkenoberfläche liegen und im Falle der Nagnetwalsen
17 bzw. 25 eine radiale Magnetisierung vorhanden ist.
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Wie erwähnt, sind die Darstellungen in Fig.
1 bis 8 verein-
facht. Die erforderlichen Antriebselemente, ferner
die Einrichtungen für die Rapportierung und Rapporthaltung,
Klebewerke und Wascheinrichtungen fÜr das Drucktuch, Bogantubringer und Ablageeinrichtungen
etc. wurden nicht dargestellt. Sie können in bekannter weise ausgebildet
werden.