DE19520841C2 - Farbwerk für ein Offsetdruckwerk und Verfahren zum Einfärben und Feuchten der Druckform - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Farbwerk für ein Offsetdruckwerk mit mehreren Farbauftragwalzen, wobei eine außerdem dem Feuchtmittelauftrag dient, sowie ein Verfahren zum Einfärben und Feuchten der Druckform.

Ein Farbwerk, bei dem mit einer Farbauftragwalze außerdem das Feuchtmittel auf eine Offsetdruckform aufgetragen wird, zeigt die DE-AS 22 21 423. In diesem Dokument wird ausgeführt, dass der Farbreibzylinder, der mit der entsprechenden Farb-Feuchtauftragwalze zusammenarbeitet, mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit wie der Formzylinder angetrieben wird. Es werden auch in der Literatur Differenzgeschwindigkeiten der Farbreibzylinder zum Formzylinder vorrangig als nachteilig hinsichtlich Ausdruckverhalten, Produktionssicherheit und Emulsionsbildung bewertet. Die Standarddifferenzgeschwindigkeit aller Farbreibzylinder liegt typischerweise bei bis zu 3%. Sofern Farbwerkvoreilungen mit einem größeren Betrag als dem Standard realisiert werden, so werden alle Farbreiber mit dem gleichen größeren Betrag voreilend angetrieben. Wichtig ist in jedem Falle, bei dem Streben nach ausreichender Zuführung von Feuchtmittel auf die Druckform keine Abstriche an der Druckqualität hinnehmen zu müssen.

Die DE 34 16 845 A1 zeigt ein Feuchtwerk, bei dem das Feuchtmittel über eine Farb-Feuchtauftragwalze auf den Formzylinder aufgetragen wird. Die Farb- Feuchtauftragwalze wird mit niedrigerer Umfangsgeschwindigkeit als der Plattenzylinder betrieben, wodurch eine Wischwirkung erzielt wird, um Fremdkörper von der Druckform abzuwischen.

Gemäß der DE 26 59 557 A1 wird ein Reibzylinder mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, die von der Umfangsgeschwindigkeit des Plattenzylinders abweicht. Die Oberfläche des Reibzylinders weist Rillen ähnlich einem Gewindeprofil auf. Zur Vermeidung einer zu großen Wasseremulsion im Randbereich von Farbwerkswalzen soll die Farbe-Wasser-Emulsion in Richtung zur Mitte des Reibzylinders befördert werden. Hierzu wird der Reibzylinder mit der genannten Geschwindigkeitsdifferenz betrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Farbwerk zu erstellen, das eine gute Feuchtung und Einfärbung der Druckform ermöglicht. Außerdem ist ein Verfahren zu schaffen, das beim Feuchten der Druckform auch deren zuverlässige Einfärbung sicherstellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Farbwerk mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 11 gelöst. Die Differenzgeschwindigkeit bewirkt im Walzenspalt der Farb-Feuchtauftragwalze und des Formzylinders, daß verstärkt inneres Wasser aus der Farbemulsion herausgearbeitet wird, ein Desemulgieren erzielt wird. Es steht dadurch ein erhöhter Feuchtmittelanteil zur Verfügung, der einen zusätzlichen Schutz der nichtdruckenden Stellen der Druckform bewirkt. Weiterhin werden durch die Vor- oder Nacheilung der Farb-Feuchtauftragwalze die Volltöne mit guter optischer Dichte sehr glatt eingefärbt. Außerdem wird durch die Differenzgeschwindigkeit das zum Schutz der bildfreien Stellen der Druckform notwendige freie Oberflächenwasser gut in die nichtdruckenden Bereiche der Druckform eingearbeitet. Die weiteren Farbauftragwalzen werden mit der üblichen Umfangsgeschwindigkeit, d. h. mit keiner oder wesentlich geringerer Differenzgeschwindigkeit zum Formzylinder betrieben. Es wird dadurch Schlupf dieser Farbauftragwalzen zum Formzylinder vermieden. Durch Schlupf an diesen Stellen würde aus den Bildanteilen Feuchtmittel verstärkt herausgearbeitet werden, was ein Zuschmieren der Raster fördern würde. Weiterhin würde durch Schlupf an den bildfreien Stellen der Druckplatte der empfindliche Feuchtfilm zerstört (die Adhäsion zwischen Feuchtmittel und Druckform ist relativ schwach gegenüber mechanischer Einwirkung), was zum Tonen in bildfreien Bereichen führt.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung.

Die Erfindung soll nachfolgend an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt schematisch:

Fig. 1 ein Druckwerk einer Offsetdruckmachine mit Farb- und Feuchtwerk mit deren Antrieb,

Fig. 2 die Verhältnisse der Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen im Bereich der Farb-Feuchtauftragwalze,

Fig. 3 die Verhältnisse von Farbe und Wasser an den Walzen von Fig. 3,

Fig. 4 eine weitere Antriebsvariante zu dem in Fig. 1 gezeigten Farb- und Feuchtwerk.

Das in Fig. 1 gezeigte Offsetdruckwerk enthält einen Formzylinder 1 und einen Übertragungszylinder 2. Am Formzylinder 1, der eine nicht dargestellte Druckform trägt, sind ein Farbwerk 3 und ein Feuchtwerk 4 angeordnet. Das Farbwerk 3 enthält mehrere Farbauftragwalzen, wobei die in Drehrichtung des Formzylinders 1 auf den Übertragungszylinder 2 folgende erste Farbauftragwalze als Farb-Feuchtauftragwalze 5 dient. Diese steht mit einem ersten Farbreibzylinder 6 in Berührung. Der Farbreibzylinder 6 wiederum hat über eine Farbwalze 7 zu einem zweiten Farbreibzylinder 8 Verbindung. Vom zweiten Farbreibzylinder 8 führt ein Farbstrang mit einer Farbwalze 9 und einem dritten Farbreibzylinder 10 zu den Farbauftragwalzen 11 und 12. Von der Farbkastenwalze 13 eines Farbkastens 14 wird Farbe über Farbwalzen 15 und 16 zum zweiten Farbreibzylinder 8 befördert. An der Farb-Feuchtauftragwalze 5 liegt weiterhin ein Feuchtreibzylinder 17 an, der mit dem in den Wasserkasten 18 eintauchenden Feuchtduktor 19 in Verbindung steht. Der Antrieb der Farbreibzylinder 6, 8 und 10 erfolgt in an sich bekannter Weise vom Formzylinder 1 aus über Stirnräder. Hierzu trägt jeweils ein Zapfen der Farbreibzylinder 6, 8, 10 ein Stirnrad 20 bis 22. Ebenso trägt ein Zapfen des Formzylinders 1 ein Stirnrad 23, das mit einem Zwischenrad 24 kämmt. Das Zwischenrad 24 ist ein Doppelrad, das ein gerad- und ein schrägverzahntes Stirnrad enthält. Das schrägverzahnte Stirnrad kämmt mit dem ebenfalls schrägverzahnten Stirnrad 23 des Formzylinders, das geradverzahnte Stirnrad mit dem Stirnrad 20 des Reibzylinders 6. Mit dem Stirnrad 20 ist ein Zwischenrad 25 in Eingriff, das auf die Stirnräder 21 und 22 treibt. Der Feuchtduktor 19 wird von einem drehzahlgeregelten Elektromotor 27 angetrieben und treibt mit einem gradverzahnten Stirnrad 35 auf einem seiner Zapfen auf ein geradverzahntes Stirnrad 26 auf einem Zapfen des Feuchtreibzylinders 17. Die Stirnräder 20, 21, 22, 26 der Reibzylinder 6, 8, 10, 17 sind geradverzahnt ausgeführt, damit sie an der Changierbewegung der Zylinder teilnehmen können. Die Stirnräder und Zwischenräder wurden symbolisch durch ihre Teilkreisdurchmesser darstellende Strich-Punkt-Linien gezeichnet, wobei aus Darstellungsgründen diese Durchmesser ggf. etwas vergrößert oder verkleinert dargestellt wurden.

Die Übersetzung vom Formzylinder 1 zum ersten Farbreibzylinder 6 ist mit 2% Voreilung ausgelegt, d. h. dessen Umfangsgeschwindigkeit beträgt 102% der Umfangsgeschwindigkeit des Formzylinders 1. Der erste Farbreibzylinder 6 kann auch mit Nacheilung zum Formzylinder 1 betrieben werden. Die Vor- oder Nacheilung kann im Bereich von bis zu 3% gewählt werden. Bei der gewählten Voreilung des ersten Farbreibzylinders 6 von 102% stellt sich an der Farb-Feuchtauftragwalze 5 eine Umfangsgeschwindigkeit von etwa 101 bis 102% der Umfangsgeschwindigkeit des Formzylinders 1 ein (Fig. 2). Die Umfangsgeschwindigkeit der durch Friktion angetriebenen Farb-Feuchtauftragwalze 5 stellt sich aufgrund der Schlupfverhältnisse in den Walzenspalten zu den benachbarten Walzen ein. Nachfolgend werden für die Bezeichnung von Walzenspalten zwischen zwei Walzen deren jeweilige Bezugszeichen unter Zwischenfügung eines Schrägstriches angegeben. Aufgrund des Emulsionsgrades der Farbe und des Feuchtmittels in den Walzenspalten sowie der dort herrschenden Liniendrücke ist der Schlupf im Walzenspalt 5/1 größer als der Schlupf im Walzenspalt 5/6.

Der Zustand der Medien Farbe und Feuchtmittel in den Walzenspalten ist in Fig. 3 angegeben. Eine Farbe-Wasser-Emulsion, die emulgiertes Wasser in Form kleiner Tröpfchen enthält, ist als feinstrukturierte Fläche 32 dargestellt, eine Farbe-Wasser-Emulsion mit höherem Wassergehalt, die emulgiertes Wasser in Form größerer, aktiver Tröpfchen enthält, ist als grobstrukturierte Fläche 33 und freies Oberflächenwasser als weiße Fläche 34 dargestellt. Der Feuchtduktor 19 des Feuchtwerkes 4 fördert Feuchtflüssigkeit an den Feuchtreibzylinder 17, der diese als freies Oberflächenwasser und inneres Wasser an die Farbe-Wasser-Emulsion der Farb-Feuchtauftragwalze 5 abgibt. Diese Feuchtflüssigkeit wird im Walzenspalt 5/1 an die auf dem Formzylinder 1 befindliche Druckform abgegeben. Infolge des Schlupfes im Walzenspalt 5/1 wird das freie Oberflächenwasser gut in die nichtdruckenden Bereiche der Druckform eingearbeitet. Weiterhin bewirkt der Schlupf ein Desemulgieren der Farbe-Wasser-Emulsion, d. h. es wird durch die vergrößerte mechanische Einwirkung verstärkt inneres Wasser aus der Emulsion herausgearbeitet, das für einen zusätzlichen Schutz der nichtdruckenden Stellen der Druckform zur Verfügung steht. Außerdem werden durch die Voreilung die Volltöne mit guter optischer Dichte sehr glatt eingefärbt.

Es wird weiterhin durch den Schlupf im Walzenspalt 5/6 Feuchtmittel zu innerem Wasser in die Farbe einemulgiert. Dieser Effekt stellt sich auch in den Walzenspalten 6/7 und 7/8 ein, wenn die Farbreibzylinder 8 und 10 in ihrer Umfangsgeschwindigkeit mit niedrigerer Vor- oder Nacheilung als der Farbreibzylinder 6 bzw. die Farb-Feuchtauftragswalze 5 betrieben werden. Insgesamt wird dadurch rasch ausreichend Feuchtmittel zu innerem Wasser in die Farbe einemulgiert. Im allgemeinen werden die dem Feuchtwerk abgewandten Feuchtreibzylinder 8, 10 mit gleicher, geringer Voreilung angetrieben. Man erreicht dadurch, daß die Farbauftragwalzen 11, 12 schlupffrei laufen. Im Ausführungsbeispiel werden die Farbreibzylinder 8 und 10 mit Voreilung in der Größenordnung der üblichen Standardvoreilung von bis zu 3% zur Umfangsgeschwindigkeit des Formzylinders 1 angetrieben. Die Farbreibzylinder 8 und 10 können auch mit geringer Nacheilung gegenüber dem Formzylinder 1 angetrieben werden. Man vermeidet dann Schlupf der Farbauftragwalzen 11 und 12 gegenüber dem Formzylinder 1, indem man diese kräftiger an den Farbreibzylinder 10 anstellt oder ihre Durchmesser etwas größer ausführt. In diesem Falle wird dann der Farbreibzylinder 6 mit gegenüber den Farbreibzylindern 8 und 10 größerer Nacheilung betrieben, wodurch man dann wieder die gewünschten Schlupfverhältnisse in den Walzenspalten 7/8, 7/6, 5/6 und 5/1 erhält. Der zweite und der dritte Reibzylinder 8, 10 können auch mit unterschiedlicher Vor- oder Nacheilung betrieben werden. Auch ist es möglich, einen dieser beiden Reibzylinder mit Vor- und den anderen mit Nacheilung anzutreiben. Es ist dann je nach Vor- oder Nacheilung des zweiten Reibzylinders 8 der erste Reibzylinder 6 mit höherer Vor- oder Nacheilung zu betreiben. Auch kann bei Nacheilung des zweiten Reibzylinders 8 der erste Reibzylinder 6 mit Voreilung betrieben werden und umgekehrt. Die Vor- oder Nacheilung des Farbreibzylinders 6 ist aber außerdem so groß zu wählen, daß sich die gewünschte Vor- oder Nacheilung der Farb-Feuchtauftragwalze 5 von bis zu 3% ihrer Umfangsgeschwindigkeit gegenüber der des Formzylinder 1 einstellt.

Eine weitere Variante des Antriebes des Farbwerkes zeigt Fig. 4. Zur vereinfachten Darstellung und Beschreibung werden für die Walzen und Zylinder die gleichen Bezugszeichen wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel verwendet. Für den Antrieb des Feuchtreibzylinders 17 und der Tauchwalze 19, der Farb-Feuchtauftragwalze 5 sowie der Farbreibzylinder 6, 8 und 10 kommt jeweils ein separater Elektromotor 27 bis 31, beispielsweise ein drehwinkelgeregelter, zur Anwendung. Mit entsprechender Regelung dieser Elektromotoren 27 bis 31 wird der gewünschte Schlupf zwischen den Walzen und Zylindern in den im vorangehenden Ausführungsbeispiel angegebenen Bereichen erzielt. Der Antrieb mit separaten Elektromotoren kann auch variiert werden. So kann beispielsweise die Farb-Feuchtauftragswalze 5 von einem separaten Elektromotor angetrieben werden, während die Farbreibzylinder 6, 8, 10, wie oben beschrieben, über Zahnräder vom Formzylinder 1 aus angetrieben werden. Auch ist es beispielsweise möglich, den Farbreibzylinder 6 mit einem separaten Elektromotor anzutreiben, während die Farbreibzylinder 8 und 10 über ein Zwischenrad miteinander verbunden sind und von einem weiteren Elektromotor gemeinsam angetrieben werden. Auch ist die Anwendung der Erfindung nicht auf die beschriebene Farbwerksausführung beschränkt. So können den Farbauftragwalzen 11 und 12 am Formzylinder 1 noch weitere Farbauftragwalzen in Verbindung mit Farbreibzylindern und Farbwalzen folgen.

Claims (11)

1. Farbwerk für ein Offsetdruckwerk mit mehreren an den Formzylinder angestellten Farbauftragwalzen, wobei die in Drehrichtung des Formzylinders auf den Übertragungszylinder folgende erste Farbauftragwalze als Farb- Feuchtauftragwalze dient und sowohl mit dem Farb- als auch dem Feuchtwerk in Verbindung steht, sowie mit mehreren angetriebenen Farbreibzylinder, dadurch gekennzeichnet, dass die Farb- Feuchtauftragwalze (5), ein Desemulgieren der Farbemulsion bewirkend, hinsichtlich ihrer Umfangsgeschwindigkeit mit Differenz zu der des Formzylinders (1) betrieben wird, außerdem die Farb-Feuchtauftragwalze (5) zu einem benachbarten ersten Farbreibzylinder (6) hinsichtlich Umfangsgeschwindigkeit mit Differenz betrieben wird und der erste Farbreibzylinder (6) zu einem nächstliegenden zweiten Farbreibzylinder (8) hinsichtlich Umfangsgeschwindigkeit mit einer Differenz betrieben wird.

2. Farbwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farb- Feuchtauftragwalze (5) mit bis zu 3% Differenz in der Umfangsgeschwindigkeit gegenüber dem Formzylinder (1) betrieben wird.

3. Farbwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Farb-Feuchtauftragwalze (5) von einem separaten Antriebsmotor (28) angetrieben wird.

4. Farbwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Farb-Feuchtauftragwalze (5) durch Friktion von einem benachbarten ersten Farbreibzylinder (6) angetrieben wird.

5. Farbwerk nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Farbreibzylinder (8) zu einem in Farbtransportrichtung benachbarten, dritten, mit einer oder mehreren Farbauftragwalzen (11, 12) in Verbindung stehenden Farbreibzylinder (10) mit gleicher, höherer oder niedrigerer Umfangsgeschwindigkeit betrieben wird.

6. Farbwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Farbreibzylinder (10) hinsichtlich Umfangsgeschwindigkeit zum Formzylinder (1) mit Vor- oder Nacheilung betrieben wird.

7. Farbwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite und dritte Farbreibzylinder (8, 10) mit annähernd gleicher Umfangsgeschwindigkeit und gegenüber dem Formzylinder (1) voreilend angetrieben werden und der erste Farbreibzylinder (6) wiederum mit einer gegenüber dem zweiten und dritten Farbreibzylinder (8, 10) höheren Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird.

8. Farbwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der erste Farbreibzylinder (6) von einem separaten Elektromotor (29, 30, 31) angetrieben wird.

9. Farbwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbreibzylinder (6, 8, 10) mit jeweils einem Stirnrad (20, 21, 22) auf einem Zylinderzapfen und über Zwischenräder (24, 25) mit einem Stirnrad (23) auf einem Zapfen des Formzylinders (1) in Antriebsverbindung stehen.

10. Verfahren zum Einfärben und Feuchten der Druckform eines Offsetdruckwerks, wobei das Feuchtmittel auf die Druckform von einer Farb- Feuchtauftragwalze (5) aufgetragen wird, hierzu mittels letzterer eine Farbe- Wasser-Emulsion mit freiem Oberflächenwasser zur Druckform geführt wird und der Auftrag der Farbe-Wasser-Emulsion samt freiem Oberflächenwasser bei einer Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten der Farb- Feuchtauftragwalze (5) und des Formzylinders (1) erfolgt und dabei Feuchtflüssigkeit aus der Farbe-Wasser-Emulsion durch Desemulgieren freigesetzt wird, außerdem die Farb-Feuchtauftragwalze (5) nach dem Kontakt mit dem Formzylinder (1) mit einem ersten Farbreibzylinder (6) zusammenarbeitet, wobei unter einer Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten der Farb-Feuchtauftragwalze (5) und des Farbreibzylinders (6) Feuchtmittel in die Farbe einemulgiert wird, weiterhin unter einer Differenz der Umfangsgeschwindigkeit einer Farbwalze (7) zu den Umfangsgeschwindigkeiten des ersten Farbreibzylinders (6) und eines zweiten Farbreibzylinders (8) an den Kontaktstellen der Farbwalze (7) mit dem ersten und zweiten Farbreibzylinder (6, 8) Feuchtmittel in die Farbe einemulgiert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Farb- Feuchtauftragwalze (5) vor dem Kontakt mit dem Formzylinder (1) von einem Feuchtwerk (4) freies Oberflächenwasser zugeführt wird.