DE19717524A1 - Farbwerk für eine Druckmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Farbwerk nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 295 10 929 U1 ist ein Druckwerk mit einem Kurzfarbwerk in einer Rotationsdruckmaschine bekannt, das ein derartiges Farbwerk aufweist. Das Farbwerk enthält eine Rakeleinrichtung, durch die einer strukturierten Farbübertragungswalze Druckfarbe zugeführt wird.

Es sind auch andere Rakeln, z. B. Kammerrakeln, bekannt, die dazu dienen, überschüssige Druckfarbe von der Oberfläche einer Walze zu entfernen, die Vertiefungen, insbesondere Näpfchen, aufweist. In einem solchen Farbwerk wird durch die Reibung zwischen der Rakel und der Walze, an der sie an liegt, Reibungswärme erzeugt. Diese Wärme wird teilweise in die strukturierte Walze, d. h. beispielsweise in eine Näpfchenwalze, abgeleitet, aber auch in die Druckfarbe selbst. Ein geringerer Teil wird über die Rakel selbst in die Rakelhalterung und von dieser in das Druckmaschinengestell abgeleitet.

Es hat sich gezeigt, daß der Wärmefluß in der Rakel vor allem durch die geringe Querschnittsfläche der Rakel, bezogen auf die hauptsächliche Richtung des Wärmeflusses, behindert wird, was dazu führt, daß sich die Rakelspitze sehr stark erhitzt. Aufgrund dessen erwärmen sich auch die mit der Rakel in Kontakt stehende Druckfarbe sowie die Näpfchenwalze im Bereich ihres äußeren Umfangs.

Da bei allen Druckverfahren, insbesondere beim Flachdruck und vor allem beim wasserlosen Flachdruck, eine konstante Temperatur erforderlich ist, um eine gleichbleibende und ausreichende Druckqualität zu erreichen, werden gelegentlich einzelne oder mehrere der Walzen oder Zylinder im Farbwerk gekühlt; teilweise wird auch der Formzylinder gekühlt. Der Nachteil einer derartigen Kühlung besteht darin, daß bei Zuführung einer kühlenden Flüssigkeit in einen sich drehenden Körper, d. h. in eine Walze oder einen Zylinder, Drehdurchführungen notwendig sind und daß andererseits andere Kühlverfahren wie das Blasen von Kühlluft auf die Mantelflächen der Walzen oder Zylinder verhältnismäßig unwirksam sind. Insbesondere ist die Wärmemenge, die in der Rakelspitze entsteht, bereits auf eine große Masse verteilt, so daß die Temperaturdifferenz zwischen dem kühlenden Medium und der Mantelfläche der Walzen und der Zylinder viel niedriger ist als die Temperaturdifferenz zwischen der Rakelspitze und der sie umgebenden Medien. Bei niedriger Temperaturdifferenz besteht aber ein hoher Kühlaufwand, d. h. es muß viel Kühlmittel über einen relativ langen Zeitraum zugeführt werden, um eine relativ geringe Absenkung der Temperatur zu erreichen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, bei einem Farbwerk der eingangs genannten Art eine übermäßige Erwärmung der Druckfarbe zu verhindern.

Diese Aufgabe wird, wie in Patentanspruch 1 angegeben, gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung wird die Rakel gegen die Druckfarbe in dem Farbkasten thermisch isoliert, so daß nur noch ein geringer Anteil der Reibungswärme über die Rakel in die Druckfarbe abfließen kann. Zusätzlich wird die Rakel auf der von dem Farbkasten abgewandten Seite gekühlt. Die Wärmeableitung erfolgt über das Gehäuse, zusätzlich ist eine Zwangskühlung über Kaltluft oder eine Flüssigkeit möglich.

Durch die Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß die durch die Reibung zwischen der Rakeleinrichtung und der strukturierten Walze entstehende Wärme bereits in der Nähe ihres Entstehungsortes abgeführt wird, was bedeutet, daß eine Kühlung bei großen Temperaturdifferenzen erfolgt, so daß nur ein geringer Kühlmitteldurchsatz erforderlich ist. Die Erfindung eignet sich sowohl für offene Farbkästen als auch für geschlossene Farbkammern (Kammerrakeln). Besonders geeignet ist die Erfindung für Kurzfarbwerke (Aniloxfarbwerke).

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zusätzlich oder unabhängig von den oben beschriebenen Maßnahmen die Farbübertragungswalze mit Kaltluft oder einem kalten Gas gekühlt oder gegebenenfalls erwärmt wird. Zu diesem Zweck kann die Farbübertragungswalze hohl ausgeführt sein. Sie kann vorteilhaft auch mit Kühlrippen, insbesondere in Verbindung mit Speichen an der Innenwandung ausgeführt sein. Über Ein- und Austrittsöffnungen in den Stirnflächen der Farbübertragungswalze wird die Kaltluft oder ein Gas, beispielsweise expandierende Preßluft, ein- und ausgeblasen. Auch andere Farbwerkswalzen, z. B. die Farbauftragwalze, lassen sich auf diese Weise kühlen; ebenso lassen sich auch der Formzylinder oder der Gummizylinder der Druckmaschine kühlen.

Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Farbwerk mit einem Farbkasten im Querschnitt,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer mit einer Kühlvorrichtung ausgestatteten Walze,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Innere der Walze gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 ein Farbwerk mit einer Farbkammer im Querschnitt.

Ein Farbwerk 1 (Fig. 1) weist einen Farbkasten 2 auf, der mit einer Druckfarbe 3 gefüllt ist. Das Farbwerk 1 ist ein Kurzfarbwerk (Aniloxfarbwerk). Die Druckfarbe 3 wird auf eine strukturierte Walze, d. h. eine Farbübertragungs- oder Näpfchenwalze 4, übertragen. Überschüssige Druckfarbe 3 wird durch eine Rakel 5 von der Näpfchenwalze 4 abgerakelt. Anstelle der Rakel 5 kann auch jede andere Form einer Rakeleinrichtung vorgesehen sein, d. h. die Rakeleinrichtung kann beispielsweise auch eine Kammerrakel (vgl. Fig. 4) sein. Bei dem Abrakelvorgang entsteht zwischen der Näpfchenwalze 4 und der Rakel 5 Reibungswärme an der oberen Kante 5A der Rakel 5. Diese wird durch eine eine Isolierplatte 6 abgeleitet. Die Isolierplatte 6 ist in die Wandung des Farbkastens 2 eingelassen und begrenzt im wesentlichen die gesamte Fläche der Rakel 5 gegenüber der Druckfarbe 3, so daß diese weitgehend nicht mit der Rakel 5 in Berührung kommt. Die Isolierplatte 6 ist vorzugsweise aus einem harten Material, beispielsweise einer Keramik, hergestellt, um eine ausreichende mechanische Festigkeit zu erzielen, so daß die Rakel 5 zwischen der Isolierplatte 6 und einer Wärmeleitplatte 7 auf der gegenüberliegenden Längsseite der Rakel 5 festgeklemmt wird. Die Wärmeableitplatte 7 wird von einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit gebildet. Die Wärmeableitplatte 7 ist mit der Rakel 5 vorzugsweise mechanisch verbunden, beispielsweise durch Schraubverbindungen. Die Isolierplatte 6 und die Wärmeableitplatte 7 können alternativ oder in Verbindung miteinander vorgesehen werden.

Um die Wärmeleitfähigkeit zusätzlich zu erhöhen, kann, insbesondere dann, wenn die Anpressung zwischen der Rakel 5 und der Wärmeableitplatte 7 nicht ausreichend ist, zwischen beiden eine wärmeleitfähige Flüssigkeit, vorzugsweise ein elastisches Wärmeleitmittel 33, beispielsweise Silikon, eingebracht werden. Darüber hinaus können in der Wärmeableitplatte 7 ebenso wie in der Isolierplatte 6 Bohrungen 8 oder Kühlschlangen vorhanden sein, durch die ein Kühlmittel hindurchströmt, um die Rakel 5 zu temperieren. Die Bohrungen 8 oder die Kühlschlangen lassen sich auch dazu benutzen, um die Druckfarbe in dem Farbkasten 2, die Rakel 5, die Isolierplatte 6 und die Wärmeableitplatte 7 zu erwärmen. Dies kann beispielsweise dann sinnvoll sein, wenn zu Beginn des Druckprozesses die Druckfarbe 3 noch nicht die Temperatur angenommen hat, die sich während des Druckprozesses einstellt. Um daher die Andruckphase zu verkürzen, kann es wünschenswert sein, alle Teile des Farbwerks 1 zu erwärmen.

Darüber hinaus ist vorzugsweise eine sich wenigstens unterhalb des Farbkastens 2 erstreckende Kühlvorrichtung 9 vorzusehen. Die Kühlvorrichtung 9 kann ebenfalls mit Bohrungen 10 oder Kühlschlangen ausgestattet sein, durch die ein Kühlmittel oder ein Temperiermittel hindurchtritt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel grenzt die Kühlvorrichtung 9 an die Wärmeableitplatte 7 an, so daß von der Rakel 5 über die Wärmeableitplatte 7 abgeführte Wärme zusätzlich noch durch die Kühlvorrichtung 9 abgeleitet werden kann. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Rakel 5 sich infolge der Reibungswärme, die durch den Kontakt mit der Mantelfläche der Näpfchenwalze 4 entsteht, nicht übermäßig erwärmt und daß die Druckfarbe 3 stets die gleiche Temperatur aufweist. Die Druckfarbe 3 wird über die Näpfchenwalze 4 auf eine Farbauftragwalze 11 übertragen und gelangt von dieser auf einen (hier nicht dargestellten) Formzylinder. Das Farbwerk 1 kann jedoch neben der Näpfchenwalze 4 und der Farbauftragwalze 11 noch weitere (hier nicht dargestellte) Walzen aufweisen.

Die Walzen des Farbwerks 1, also die Näpfchenwalze 4, die Farbauftragwalze 11 oder andere Walzen können ebenfalls mit Kühlvorrichtungen ausgestattet sein, um in Verbindung mit den an der Rakel 5 getroffenen Kühlmaßnahmen eine effiziente Kühlung und Temperierung der Druckfarbe 3 zu erzielen. Beispielsweise ist eine Farbwerkswalze 12 in ihrem Innern im wesentlichen hohl ausgestaltet. Sie weist in ihrem Innern ein als Drehachse dienendes massives Rohr 13 (Fig. 2) auf, das mit einem Mantelkörper 14 durch Speichen 15 in Verbindung steht. Durch die Speichen 15 werden Hohlräume 34 im Innern der Farbwerkswalze 12 ausgebildet. Die Speichen 15 sind als Platten ausgebildet, die sich zwischen dem Rohr 13 und dem Mantelkörper 14 über die gesamte Länge der Farbwerkswalze 12 erstrecken. Darüber hinaus ragen Rippen 16 von dem Mantelkörper 14 in das Innere der Farbwerkswalze 12 hinein. Die Speichen 15 und die Rippen 16 dienen dazu, eine optimale Wärmeübertragung zu ermöglichen, wenn ein Temperiermittel, beispielsweise kalte Luft, z. B. expandierende Preßluft, oder ein anderes kaltes Gas, seitlich durch eine Stirnfläche 17 (Fig. 3) in die Farbwerkswalze 12 hineintritt und auf der anderen Seite der Farbwerkswalze 12 durch Öffnungen in der Stirnwand 18 aus ihr heraustritt. Die Farbwerkswalze 12 ist in Seitenwänden 19, 20 über Lagerzapfen 21, 22 gelagert. Die Lagerzapfen 21, 22 sind mit dem Rohr 13 verbunden. Durch (hier nicht dargestellte) Öffnungen in der Seitenwand 19 tritt über ein Zuführrohr 23 ein Temperiermittel, beispielsweise Kühlluft durch die Seitenwand 19 hindurch durch die stirnseitige Öffnung auf der Stirnseite 17 in das Innere der Farbwerkswalze 12 hinein. Sie nimmt die von den Speichen 15 und den Rippen 16 abgegebene Wärme auf und tritt an der Stirnseite 18 durch Öffnung aus der Farbwerkswalze 12 heraus. Die Rippen 16 können auch als Mäander oder schraubenförmig ausgebildet sein, so daß die Kühlluft einen langen Weg in der Farbwerkswalze 12 zurücklegt und der Wärmeaustausch optimiert wird. Die anhand der Farbwerkswalze 12 beschriebenen Maßnahmen lassen sich auch bei anderen Walzen und Zylindern realisieren. Der Formzylinder oder der Gummizylinder der Druckmaschine lassen sich ebenso durch Luft oder ein anderes Gas kühlen.

Wenn das Innere der Farbwerkswalze 12, d. h. beispielsweise der wie die in Fig. 3 dargestellte Farbwerkswalze 12 ausgebildeten Näpfchenwalze 4, erwärmt werden soll, läßt sich auch ein warmes Medium in das Innere der Farbwerkswalze 12 einführen. Auch komprimierte Luft, z. B. expandierende Preßluft, ist geeignet, um sie durch das Innere der Farbwerkswalze 12 zu leiten. Zur Durchführung dieser Gase ist es nicht notwendig, das Zuführrohr 23 am Austrittsbereich des Gases und die Stirnseite 17 im Einlaßbereich des Gases so abzudichten, daß jegliche Leckage vermieden wird, wie dies bei Verwendung einer Kühlflüssigkeit oder Temperierflüssigkeit notwendig wäre. Vielmehr können geringfügige Verluste beim Eintritt des Gases aus dem Ausgang des Zuführrohrs 23 in die stirnseitige Öffnung an der Stirnwand 17 in der Farbwerkswalze 12 in Kauf genommen werden. Außerdem ist es möglich, inherhalb der Farbwerkswalze 12 Kammersysteme vorzusehen, die das Gas in der Weise durch die Farbwerkswalze 12 leiten, daß sich eine gleichmäßige Temperaturverteilung über die gesamte Breite und den gesamten Umfang des Mantelkörpers 14 einstellt. Die Kammern und die Rippen 16 können mäanderförmig ausgebildet sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung (Fig. 4) ist ein Farbwerk 1 mit einer geschlossenen Farbkammer 30 vorgesehen. Diese ist mit der Druckfarbe 3 gefüllt; die Druckfarbe ist vorzugsweise über eine Farbzufuhr 35 zuführbar und über einen Farbabfluß 36 abführbar ist. Eine Rakel 31 wirkt als Schließ- oder Dichtrakel. Zwischen der Wandung der Farbkammer 30 und der Schließrakel 31 ist eine Isolierplatte 32 vorgesehen.

Durch die Erfindung wird ein Farbwerk 1 in einer Druckmaschine mit einem mit Druckfarbe 3 gefüllten Farbkasten 2 und mit einer Rakel 5 geschaffen. Die Rakel 5 kann beispielsweise auch eine Kammerrakel sein. An der Rakel 5 ist zur Temperierung eine Isolierplatte 6 oder die Wärme ableitende Platte (Wärmeableitplatte 7) angeordnet, wodurch sich die Temperatur der Rakel 5 einstellen läßt. Die durch die Reibung zwischen der oberen Kante 5A der Rakel 5 mit der Oberfläche der Näpfchenwalze 4 entstehende Reibungswärme gelangt nicht in den Farbkasten 2. Eine Erwärmung der Druckfarbe 3 wird vermieden.

Die Temperiereinrichtung für das Farbwerk 1 läßt sich vorteilhafterweise verwenden in Verbindung mit Temperiereinrichtungen, die an den Farbwerkswalzen 12, d. h. an der Näpfchenwalze 4 oder der Farbauftragwalze 11, angeordnet sind.

Claims (11)

1. Farbwerk (1), insbesondere Kurzfarbwerk, in einer Druckmaschine mit einem mit Druckfarbe (3) gefüllten Farbkasten (2) oder einer mit der Druckfarbe (3) gefüllten Farbkammer (30) und mit einer Rakel (5, 5A; 31) zum Abstreifen der Druckfarbe (3) von einer strukturierten Farbübertragungswalze (4), dadurch gekennzeichnet, daß an der Rakel (5, 5A; 31) eine Isolierplatte (6, 32) und/oder eine Temperiereinrichtung (7) angeordnet ist, wobei die Temperatur der Rakel (5, 5A; 31) mittels der Temperiereinrichtung (7) einstellbar ist.

2. Farbwerk (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierplatte (6, 32) an der Längsseite der Rakel (5, 5A; 31) angeordnet ist.

3. Farbwerk (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierplatte (6) auf der der Druckfarbe (3) in dem Farbkasten (2) oder der Farbkammer (30) zugewandten Seite der Rakel (5, 5A) angeordnet ist und die Druckfarbe von der Rakel (5, 5A) thermisch isoliert ist.

4. Farbwerk (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperiereinrichtung eine Wärmeableitplatte (7) umfaßt, die auf der Längsseite, insbesondere auf der von dem Farbkasten (2) oder der Farbkammer (30) abgewandten Längsseite, der Rakel (5, 5A) angeordnet ist und durch die die Wärme von der Rakel (5, 5A) ableitbar ist.

5. Farbwerk (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rakel (5, 5A) und der Wärmeableitplatte (7) eine wärmeleitfähiges Medium (33), insbesondere ein elastisches Wärmeleitmittel, vorzugsweise Silikon, eingebracht ist.

6. Farbwerk (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Farbkasten (2) eine Kühlvorrichtung (9) angeordnet ist.

7. Farbwerk (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung (9) an die Wärmeableitplatte (7) angrenzt.

8. Farbwerk (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeableitplatte (7) und/oder die Kühlvorrichtung (9) Bohrungen (8, 10) oder Kühlschlangen aufweisen, durch die ein Kühl- oder ein Temperiermittel hindurchtritt.

9. Farbwerk (1), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, oder Formzylinder oder Gummizylinder, dadurch gekennzeichnet, daß Farbwerkswalzen (4, 11, 12), insbesondere die Farbübertragungswalze (4) und die Farbauftragwalze (11), bzw. der Formzylinder oder der Gummizylinder im Innern Hohlräume (34) aufweisen und durch ein in die Hohlräume (34) einführbares gasförmiges Temperier- oder Kühlmittel temperierbar sind.

10. Farbwerk (1) oder Formzylinder oder Gummizylinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbwerkswalzen (4, 11, 12) bzw. der Formzylinder oder der Gummizylinder im Innern Speichen (15) und/oder Rippen (16) aufweisen.

11. Farbwerk (1) oder Formzylinder oder Gummizylinder nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Stirnseiten (17, 18) der Farbwerkswalzen (12) oder des Formzylinders oder des Gummizylinders ein gasförmiges Kühl- oder ein Temperiermittel ein- und austreten kann.