DE202004006800U1

DE202004006800U1 - Walze für Druckmaschinen, Farbwerk mit Walze, Druckmaschine mit Farbwerk

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Publication number: DE202004006800U1
Application number: DE200420006800
Authority: DE
Original assignee: WEROS Dienstleistungen GmbH
Current assignee: WEROS TECHNOLOGY GMBH, DE
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2014-04-29

Abstract

Walze für Druckmaschinen (10), insbesondere für Offset-Druckmaschinen, mit einer Walzenachse (1a) und einem eine Walzenoberfläche (5) bildenden Walzenmantel (4), wobei die Walzenoberfläche (5) mindestens ein mit einem Verdruckmedium (16) beaufschlagbares Verdruckmittelfeld (2) aufweist, das Verdruckmittelfeld zumindest an einer Seite von einem die Walze seitlich begrenzenden Rand (22) oder von einer zumindest teilumfänglichen Nut (3), die einen Nutgrund (7) und zumindest eine Nutseitenwand (8) aufweist, begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (22) und/oder die Nutseitenwand (8) einen sich an die Walzenoberfläche (5) anschließenden Übergangsbereich (9) mit einem sich von der Walzenoberfläche (5) in Richtung auf die Walzenachse (1a) oder den Nutgrund (7) erstreckenden Tiefenbereich (t) aufweisen, und dass der Übergangsbereich (9) einen Linearabschnitt (a) aufweist, der sich im Querschnitt im Wesentlichen oder exakt linear von der Walzenoberfläche (5) über zumindest einen Tiefenbereich (t) von 0,1 mm mit einem Neigungswinkel (β) von kleiner/gleich 15° in Richtung auf die Walzenachse (1a) erstreckt,...

Description

Die Erfindung betrifft eine Walze für Druckmaschinen, insbesondere für Offset-Druckmaschinen, mit einer Walzenachse und einem eine Walzenoberfläche bildenden Walzenmantel, wobei die Walzenoberfläche mindestens ein mit einem Verdruckmedium beaufschlagbares Verdruckmittelfeld aufweist, das Verdruckmittelfeld zumindest an einer Seite von einem die Walze seitlich begrenzenden Rand oder von einer zumindest teilumfänglichen Nut, die einen Nutgrund und zumindest eine Nutseitenwand aufweist, begrenzt wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Farbwerk für eine Druckmaschine, insbesondere für eine Offset-Druckmaschine, mit einer Anordnung einer Mehrzahl von Walzen zur Aufnahme und/oder Verarbeitung von Verdruckmedien, wobei durch die Walzen das Verdruckmedium von einem dem Farbwerk zugeordneten oder zuordenbaren Verdruckmedienreservoir zu einer Druckplatte übertragbar ist. Die Erfindung betrifft schließlich eine Druckmaschine, insbesondere eine Offset-Druckmaschine.
In Druckmaschinen werden derartige Walzen zur Aufnahme und Verarbeitung eines Verdruckmittels eingesetzt, indem das Verdruckmittel beispielsweise aus einem Verdruckmittelreservoir mit einer sogenannten Heberwalze aufgenommen und über verschiedene Walzen möglichst gleichmäßig in definierter Schichtdicke über bestimmte Abschnitte der Walzenoberfläche, die Verdruckmittelfelder, verteilt und schließlich auf den eigentlichen Druckzy lindern aufgetragen wird, der das Verdruckmittel auf einen Druckträger, z.B. eine zu bedruckende Papierbahn, aufträgt. Hierbei kann eine Verteilung des Verdruckmittels beispielsweise durch ein Spreiten des Verdruckmittels im Walzspalt (Nipp) und/oder durch ein Verreiben des Verdruckmittels im Walzspalt durch eine axiale Relativbewegung der den Walzspalt bildenden Druckwalzen erzielt werden. Hierbei besteht jedoch die Gefahr, dass das Verdruckmittel in die das Verdruckmittelfeld zumindest teilweise begrenzende Nut hineingedrückt und infolge der Rotation der Walze unkontrolliert und ungewollt wieder herausgeschleudert werden kann. Hierdurch können Teile der Druckmaschine, der Druckplatte oder des Druckträgers verschmutzt werden, was einen erhöhten Wartungsaufwand oder eine verminderte Qualität des Druckgutes bedingt.
Ferner ist bei Farbwerken, insbesondere Farbwerken von Bogendruckmaschinen, die zum Drucken mit Echtfarben eingesetzt werden, oftmals ein sehr hoher Zeitaufwand zur Reinigung des Farbwerkes erforderlich bzw. es fällt ein hoher Ausschuss an gedrucktem Material zu Beginn eines jeden neuen Druckauftrages mit unterschiedlicher Farbauswahl an. Dies ist insbesondere bei Bogendruckmaschinen sehr störend, da hier oftmals nur kleinere Auflagen gedruckt werden und die Reinigung der Walzen besonders aufwändig ist. Eine vollständige Reinigung von den Druckfarben wird insbesondere durch eine Farbagglomeration an der Stirnseite einer Elastomerwalze als Folge eines Abrakelns der Farbe von der Walzenoberfläche durch eine in Längsrichtung oszillierenden Reiberwalze erschwert. Dies gilt insbesondere Walzen mit nur vergleichsweise geringem Durchmesser, wie sie in Farbwerken von Bogendruckmaschinen vorliegen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Walze für Druckmaschinen, insbesondere für Offset-Druckmaschinen, bzw. ein Farbwerk bzw. eine Druckmaschine bereitzustellen, durch die der Wartungsaufwand einer Druckmaschine verringert und/oder die Qualität des Druckgutes verbessert werden kann, und die gegebe nenfalls leicht zu reinigen ist.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Rand und/oder die Nutseitenwand einen sich an die Walzenoberfläche anschließenden Übergangsbereich mit einem sich von der Walzenoberfläche in Richtung auf die Walzenachse oder den Nutgrund erstreckenden Tiefenbereich aufweisen, und dass der Übergangsbereich einen Linearabschnitt aufweist, der sich im Querschnitt im wesentlichen oder exakt linear von der Walzenoberfläche über zumindest einen Tiefenbereich des abfallenden Randes oder der Nut von 0,1 mm mit einem Neigungswinkel von kleiner/gleich 15° in Richtung auf die Walzenachse oder den Nutgrund erstreckt. Hierdurch wird eine Gestaltung des Übergangsbereichs vorgeschlagen, durch die das Verdruckmedium, abhängig von seiner überschüssigen Menge, nicht oder zumindest in geringerem Umfang in die Nut oder über die Walzenstirnseite abgeschert oder weggedrückt wird, sodass sich in der Nut oder an der Walzenstirnseite kein oder zumindest weniger Verdruckmedium ansammelt, das herausgeschleudert werden kann oder gegebenenfalls bei einer Walzenreinigung zu entfernen ist.
Unter dem Neigungswinkel wird der Winkel verstanden, dessen einer Schenkel durch die Walzenoberfläche und dessen anderer Schenkel durch den Übergangsbereich gebildet wird.
Der Neigungswinkel kann in einer bevorzugten Weiterbildung ca. 1° bis ca. 10° bzw. besonders bevorzugt ca. 5° bis ca. 10° betragen. Durch diesen relativ geringen Neigungswinkel liegt an dieser Stelle eine Geometrie des Walzenspaltes vor, bei welcher das Verdruckmedium nicht oder nur noch in sehr geringem Ausmaß in die Nut oder zur Walzenstirnseite weggedrückt oder abgeschert wird.
Vorteilhafterweise schließt sich an den Linearabschnitt in Richtung auf die Walzenachse, z.B. den Nutgrund hin, beispielsweise dem Nutgrund vorgelagert, ein konkaver Krümmungsabschnitt mittelbar oder unmittelbar an, ohne dass dies zwingend ist. Die konkave Ausbildung des Krümmungsabschnitts bezieht sich auf eine Ansicht mit Blickrichtung von der Walzenstirnseite oder aus der Nut auf die Nutflanke. Gegebenenfalls kann sich unmittelbar oder mittelbar an den Krümmungsabschnitt in Richtung auf den Nutgrund hin ein weiterer konkav und/oder konvexer Krümmungsabschnitt oder ein weiterer Linearabschnitt anschließen, wodurch je nach Anforderung eine Optimierung des Übergangsbereichs in Hinsicht auf das Verdruckmedium mit seinen spezifischen Eigenschaften sowie auf die spezifischen Betriebsparameter der Druckmaschine erfolgen kann. Der Krümmungsabschnitt ist bevorzugt im wesentlichen kreisbogenförmig oder in Form eines Ellipsenabschnittes ausgebildet.
Die Aufgabe wird ferner dadurch gelöst, dass bei einer gattungsgemäßen Walze der Übergangsbereich zumindest eines stirnseitigen Randes der Walze oder der Nut einen Querschnitt mit einem konkaven Krümmungsabschnitt aufweist und dass sich der Krümmungsabschnitt über einen Tiefenbereich von größer/gleich 0,1 mm in Richtung auf die Walzenachse erstreckt. Durch die Ausbildung des Übergangsbereichs als konkaver Krümmungsabschnitt wird ähnlich wie zuvor erreicht, dass das Verdruckmedium nicht oder zumindest geringfügiger in die Nut oder zur Walzenstirnseite gedrückt wird, sodass sich in der Nut oder an der Walzenstirnseite kein oder zumindest weniger Verdruckmedium ansammelt, das herausgeschleudert werden kann oder gegebenenfalls bei einer Walzenreinigung zu entfernen ist.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Walze kann sich an den konkaven Krümmungsabschnitt in Richtung auf die Walzenachse, z. B. auf den Nutgrund hin, ein Linearbereich und/oder ein konvexer Krümmungsabschnitt anschließen. Ferner kann der Krümmungsabschnitt zwei Bereiche aufweisen, die einen unterschiedlichen Krümmungsradius aufweisen. Schließlich ist denkbar, dass sich an den Linearbereich ein weiterer Linearbereich anschließt, wobei bevorzugt der Linearbereich, der näher zur Wal zenoberfläche angeordnet ist, einen kleineren Neigungswinkel mit der Walzenoberfläche bildet als derjenige Linearbereich, der näher zur Walzenachse hin angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist der Krümmungsabschnitt kreisbogenförmig oder in Form eines Ellipsenabschnittes ausgebildet. In einer Weiterbildung schließt der Krümmungsabschnitt mittelbar oder unmittelbar an einen an die Walzenoberfläche anschließenden Linearbereich an, der einen Neigungswinkel zur Walzenoberfläche von weniger als 45°, vorzugsweise gleich oder weniger als 25° und besonders bevorzugt gleich oder weniger als 15° aufweist. Besonders bevorzugt wird eine Weiterbildung der Walze, in der der Neigungswinkel zwischen ca. 1° und ca. 10° , z.B. zwischen ca. 5° und ca. 10° beträgt.
In einer Weiterbildung erstreckt sich der Linearbereich, ausgehend von der Walzenoberfläche, zumindest über einen Tiefenbereich von 0,2 mm in Richtung auf die Walzenachse. Vorzugsweise erstreckt sich der lineare Übergangsbereich über einen Tiefenbereich von 0,2 mm bis 0,6 mm oder mehr.
In einer Weiterbildung weist der Krümmungsabschnitt einen Krümmungsradius von ca. 1 mm bis ca. 10 mm, vorzugsweise einen Krümmungsradius von ca. 1 mm bis ca. 5 mm, auf.
Es wird als Vorteil angesehen, wenn der Krümmungsabschnitt unmittelbar in die Walzenoberfläche übergeht. Hierbei ist vorzugsweise ein Übergangswinkel von 0° vorgesehen, sodass der Krümmungsbereich in seinem Querschnittsverlauf ohne Ausbildung einer Kante oder eines Knicks tangential in die Walzenoberfläche einmündet. In einer anderen Ausbildung ist ein Übergangswinkel des Krümmungsabschnitts von größer 0° bis 45°, vorzugsweise größer 0° bis 15° und besonders bevorzugt 0° bis 10° vorgesehen, sodass der Querschnittsverlauf des Krümmungsabschnitts mit der Walzenoberfläche im Übergangswinkel einen Knick bildet.
In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung erstreckt sich der Krümmungsabschnitt über einen Tiefenbereich in Richtung auf die Walzenachse von 0,1 mm bis 1 mm oder darüber hinaus, vorzugsweise über einen Tiefenbereich von ca. 0,2 mm bis ca. 0,6 mm.
Die Nuttiefe ist vorzugsweise deutlich tiefer als die Tiefenerstreckung des gekrümmten oder linearen Übergangsbereichs und beträgt beispielsweise das 1,5-fache, 2-3-fache oder mehr, beispielsweise ca. 1,2 mm bis ca. 2mm oder bis 3mm oder auch mehr. Entsprechend kann sich gegebenenfalls auch an der Walzenstirnseite an den Übergangsbereich ein stufenförmiger oder anders gestalteter Absatz anschließen.
In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist der Walzenmantel eine elastomere oder polymere Deckschicht auf. Vorzugsweise kann der Walzenmantel oder die Walze mit Walzenmantel aus einem elastomeren oder polymeren Material bestehen. Die Walzenbeschichtungen aus elastomeren Grundmaterialien können hierbei bestimmte Grundkomponenten aufweisen. Diese Grundkomponenten können beispielsweise aus synthetischem oder natürlichem Kautschuk (NR), halogeniertem Kautschuk wie Polychloropren, Polyurethan, Butadienkautschuk (BR), Nitrilbutadienkautschuk (NBR), teilweise oder vollständig hydriertem Nitrilbutadienkautschuk (HNBR), Acrylatkautschuk (EAM), Chlorsulfonsäurekautschuk (CSM), Styrolbutadienkautschuk (SBR), Ethylenpropylenkautschuk (EPDM), PVC, Fluorkautschuk (FPM), Silikonkautschuk (Q) oder Ethylen-Vinylacetat-Copolymer bestehen oder eine oder mehrere dieser Komponenten aufweisen. Als Grundmaterial können jedoch auch andere geeignete Grundmaterialien eingesetzt werden, die die gewünschten chemischen und mechanischen Eigenschaften aufweisen.
Das Elastomer kann eine Härte von 20 bis 90 Shore A aufweisen, beispielsweise 25 bis 70 Shore A, z.B. ca. 50 Shore A, ohne hierauf beschränkt zu sein.
Gegebenfalls kann der Walzenmantel auch aus einem nichtelastomeren und/oder nicht-polymeren Material wie beispielsweise einem metallischen Werkstoff bestehen. Es versteht sich, dass gegebenenfalls Walzenmantel und Walzenkern aus dem selben Material bestehen und einstückig ausgebildet sein können, vorzugsweise besteht der Walzenmantel aus einem anderen Material als der Walzenkern, der insbesondere aus einem metallischen Werkstoff bestehen kann, wobei der Walzenmantel durch ein geeignetes Verfahren an dem Walzenkern befestigt ist, z.B. durch Zuhilfenahme von Haftmitteln, durch Materialschrumpfung des Mantels oder dergleichen.
Insbesondere dann, wenn die Walze eine Walzenoberfläche aus einem elastomeren Material aufweist, kann die Walzenoberfläche hydrophil oder hydrophob ausgeführt sein. Die elastomere Walzenoberfläche kann unabhängig hiervon, oder gegebenenfalls auch gleichzeitig hiermit, oleophil oder oleophob ausgeführt sein. Dies gilt insbesondere jeweils für die Ausgestaltung der Walzenoberfläche im Bereich der Verdruckmittelfelder.
Vorzugsweise ist die Nut als Umfangsnut ausgeführt. Die Umfangsnut erstreckt sich hierbei bevorzugt lateral beabstandet von den Walzenmantelstirnflächen in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Walze und trennt zumindest partiell benachbarte Verdruckmittelfelder der Walzenoberfläche, so dass die Walze zwei oder mehr, beispielsweise fünf, nebeneinander angeordnete, durch die Nuten voneinander getrennte Verdruckmittelfelder aufweist. Diese Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Walze kann für eine noch weiter unten näher zu beschreibende Übertragungs- und Auftragswalze vorgesehen sein.
Vorzugsweise erstreckt sich der erfindungsgemäß gestaltete stirnseitige Rand der Walze um deren gesamten Umfang.
In einer anderen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die Nut teil- oder vollumfänglich und wendelförmig um den Walzenumfang erstreckt und hierbei vorzugsweise über die gesamte Längserstreckung der Walzenoberfläche in Walzenlängsrichtung. In einer anderen Ausbildung können mehrere wendelförmige Nuten vorgesehen sein, die sich parallel beabstandet zueinander um den Walzenumfang, vorzugsweise über die gesamte Längserstreckung der Walzenoberfläche in Walzenlängsrichtung erstrecken. Vorzugsweise erstreckt sich die Nut jeweils um mehr als 360° um den Walzenumfang, beispielsweise 2- oder 3-mal oder mehr um den Walzenumfang. Die Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Walze mit einer wendelförmigen Nut kann beispielsweise für eine weiter unten noch näher zu beschreibende sogenannte Reiberwalze vorgesehen sein.
Es versteht sich, dass das jeweilige Verdruckmittelfeld beidseitig durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Nut oder durch eine solche Nut und einen erfindungsgemäß ausgebildeten Randbereich begrenzt sein kann, wobei die Querschnitte der jeweiligen Übergangsbereiche gleich oder verschieden sein können. Gegebenenfalls kann die Walze auch nur zwei erfindungsgemäße stirnseitige Randbereiche aufweisen und mit oder ohne Nut en) ausgeführt sein.
Die erfindungsgemäße Walze kann jeweils insbesondere als Heber- bzw. Schöpfwalze oder als Übertragungswalze ausgeführt sein, wobei die Walze jeweils entweder zum Schöpfen bzw. Übertragen eines Verdruckmediums, wie insbesondere einer Echtfarbe, oder gegebenenfalls auch eines Feuchtmittels dienen kann oder mit diesem beaufschlagt ist. Die Beaufschlagung mit einer Echtfarbe kann insbesondere im Bereich der Verdruckmittelfelder oder allgemein auf der Walzenoberfläche vorliegen. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Walze von einer Reiberwalze, welche in einem Farbwerk gegen eine Walze geringerer Oberflächenhärte arbeitet, um einen homogenen Verdruckmittelfilm herzustellen, wobei die Reiberwalze zumeist gegenüber der Walze geringerer O berflächenhärte in ihrer Längsrichtung oszillierend bewegt wird, verschieden sein. Die Reiberwalze weist zumeist eine polymere Oberfläche auf, insbesondere bestehend aus einem oder enthaltend ein Polyamid, gegebenenfalls auch eine metallische oder keramische Oberfläche.
Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Walze als Walze einer Bogendruckmaschine ausgeführt bzw. es liegt ein Farbwerk einer Bogendruckmaschine mit einer erfindungsgemäßen Walze vor, wobei die Walze jeweils mit einer Echtfarbe zur Übertragung auf eine Druckplatte beaufschlagt sein kann. Hierdurch kann der Reinigungsaufwand der Walzen, der insbesondere bei Verwendung von Echtfarben in Zusammenhang mit Bogendruckmaschinen aufgrund der Eigenschaften der Echtfarben und der geringen Durchmesser der Walzen von Bogendruckmaschinen in Zusammenhang mit einem häufigen Farbwechsel besonders beträchtlich ist, deutlich verringert werden. Die erfindungsgemäßen Walzen sind aber auch bei Rollendruckmaschinen vorteilhaft einsetzbar.
Die erfindungsgemäße Walze ist somit besonders vorteilhaft eine Walze, die gegen eine in Längsrichtung oszillierende Reiberwalze arbeitet, insbesondere eine Walze eines Farbwerkes einer Offset-Bogendruckmaschine. Die erfindungsgemäße Walze kann hierbei insbesondere mit einer elastomeren Walzenbeschichtung versehen sein. Die Reinigung des entsprechenden Farbwerkes wird hierdurch beträchtlich erleichtert.
Gegebenenfalls kann die erfindungsgemäße Walze die Walze eines Feuchtwerkes sein, welche ein Feuchtmittel zu einer Druckplatte hin befördert, um diese teilweise mit dem Feuchtmittel zu beaufschlagen. Auch hier kann durch die erfindungsgemäße Ausbildung die Walze wesentlich einfacher gereinigt werden, als herkömmliche Walzen.
Die erfindungsgemäße Walze kann insbesondere eine Walze einer Offset-Druckmaschine, insbesondere eines Farb- oder Feuchtwer kes einer Offset-Druckmaschine sein.
Ferner wird erfindungsgemäß ein Farbwerk für eine Druckmaschine, insbesondere für eine Offset-Druckmaschine, bereitgestellt, das eine Anordnung einer Mehrzahl von Walzen zur Aufnahme und/oder Verarbeitung eines Verdruckmediums, z.B. eine Druckfarbe für den Offsetdruck, aufweist, wobei das Verdruckmittel durch die Walzen von einem dem Farbwerk zugeordneten oder zuordenbaren Verdruckmedienreservoir zu einer Druckplatte übertragbar ist. Hierbei kann die Druckplatte eben oder gewölbt ausgeführt sein, beispielsweise in Form eines Zylindermantels oder eines Teil eines Zylindermantels. Das Verdruckmedienreservoir kann dem Farbwerk zugeordnet oder dem Farbwerk zuordenbar sein, d.h., dass es beispielsweise bei einem Wechsel des Verdruckmediums bei Bedarf dem Farbwerk zugeordnet werden kann.
Das Farbwerk weist bevorzugt eine erste Walze gemäß der erfindungsgemäßen Walze auf, die mit einer Walzenbeschichtung mit einer Walzenoberfläche mit einer ersten Härte versehen ist und die gegen eine zweite Walze mit einer eine zweite Härte aufweisenden Walzenoberfläche anliegt, wobei die zweite Härte größer als die erste Härte ist. Die Walze mit größerer Härte kann insbesondere eine Walze mit einem Polymer als Walzenoberfläche, insbesondere mit einem Polyamid (aber vorzugsweise nicht mit einer elastomeren Walzenbeschichtung), gegebenenfalls auch eine Metallwalze oder eine Walze mit einer metallischen oder keramischen Oberfläche sein.
In einer Weiterbildung sind die beiden Walzen mit einer ersten und einer zweiten Härte axial zueinander beweglich gelagert und/oder können bei Betrieb des Farbwerkes axial oszillierend zueinander bewegt werden. Diese Art der Walzenpaarung wird typischerweise in einem Farbwerk verwendet, wobei die erste Walze als Übertragungswalze und die zweite Walze als Reiberwalze ausgebildet ist. Die Übertragungswalze weist hierbei bevorzugt Druckmittelfelder auf, die durch umfänglich verlaufende Nuten getrennt sind, wobei die Nuten sich lateral beabstandet von den Walzenmantelstirnflächen in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Walze erstrecken. Vorzugsweise sind zudem Nuten an den stirnseitigen Endabschnitten des Walzenmantels vorgesehen, die sich zu der Stirnseite der Walze abgewandten Seite hin öffnen und den Walzenmantel an der Walzenoberfläche seitlich begrenzen. Ferner sind die Nuten in der erfindungsgemäßen Walze mit oben näher beschriebenen Übergangsbereichen versehen. Zur Verteilung des auf die Übertragungswalze aufgebrachten Verdruckmediums wird die Reiberwalze in axialer Relativbewegung zu der Übertragungswalze gebracht, wobei die Übertragungswalze in axiale Richtung unbeweglich drehbar gelagert und die Reiberwalze relativ zu dieser eine changierende oder oszillierende Hin- und Herbewegung ausführen kann. Zum möglichst gleichmäßigen Auftrag und zur Verteilung des Verdruckmediums in den Verdruckmittelfeldern ist es daher von Vorteil, dass die Härte der Übertragungswalze geringer ist als die Härte der Reiberwalze. Zur Einstellung der geeigneten Härte sowie der damit verbundenen elastischen Eigenschaften kann, wie weiter oben beschrieben, die Übertragungswalze mit einem Elastomer beschichtet sein. Durch die changierende oder oszillierende Bewegung der Reiberwalze gegenüber der Übertragungs- und Auftragswalze wird das Verdruckmedium auf dem Verdruckmittelfeld verrieben. Infolge der Relativbewegung wird, abhängig von der Größe des Weges, eine bestimmte Menge an Verdruckmedium über den der Nutflanke gegenüberliegenden Bereich der Reiberwalze geführt, wobei die erfindungsgemäße Ausbildung des Übergangsbereichs verhindert, dass Verdruckmedium in die Nut gelangt und infolge der Rotation der Walze weggeschleudert wird.
Vorzugsweise sind sämtliche Walzen des Farbwerkes, die gegen eine oszillierende Reiberwalze arbeiten, so dass die Reiberwalze unmittelbar auf den Verdruckmittelfilm jeweiligen Walze einwirkt, als erfindungsgemäße Walze ausgebildet.
Alternativ oder zusätzlich kann eine erfindungsgemäße Walze als Auftragswalze vorgesehen sein, die das Verdruckmedium wie z.B. eine Druckfarbe auf den Druckzylinder überträgt.
Alternativ oder zusätzlich kann jede der obengenannten Walzen, unabhängig von einander, erfindungsgemäß mit einem stirnseitigen Rand der Walzenbeschichtung versehen sein, der einen entsprechenden Übergangsbereich aufweist.
In einer Weiterbildung ist in dem Farbwerk alternativ oder zusätzlich die erfindungsgemäße Walze als Heberwalze vorgesehen. Die Heberwalze des Farbwerks nimmt aus einem Verdruckmedienreservoir das Verdruckmedium auf und überträgt dies auf eine ihr benachbarte Walze, die an der Walzenoberfläche der Heberwalze anliegt oder anlegbar ist oder auf ein anderes Bauteil, das zur Weiterbearbeitung des Verdruckmediums geeignet ist. Hierbei kann das Verdruckmedienreservoir der Heberwalze fest zugeordnet sein oder der Heberwalze zuordenbar sein. Die Heberwalze weist hierzu zweckmäßigerweise mindestens eine wendelförmig angeordnete Nut auf. Vorzugsweise nimmt der durch die Nut ausgesparte Bereich der Walzenoberfläche ca. 20% bis ca. 805, insbesondere ca. 30% bis ca. 70%, beispielsweise ca. 50% der geometrischen Walzenoberfläche ein.
Die Aufgabe wird weiterhin dadurch gelöst, dass eine Druckmaschine, insbesondere eine Offset-Druckmaschine mit einer erfindungsgemäß Walze, insbesondere mit einem Farbwerk mit einer Anordnung einer Mehrzahl von Walzen zur Aufnahme und/oder Verarbeitung von Verdruckmedien bereitgestellt wird, wobei durch die Walzen das Verdruckmedium von einem dem Farbwerk zugeordneten oder zuordenbaren Verdruckmedienreservoir zu einer Druckplatte übertragbar ist. Mindestens eine oder mehrere Walzen sind hierbei als erfindungsgemäße Walze ausgeführt, z.B. sowohl eine Heberwalze als auch eine Übertragungswalze und ggf. auch Auftragswalze. Die Druckplatte kann hierbei eben oder gewölbt sein.
Die vorliegende Erfindung wird an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele mit einer zugehörigen Zeichnung erläutert. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:
1 eine Walze mit umfänglichen, in Querschnittsebene verlaufenden Nuten in Seitenansicht,
2 eine Walze mit einer umfänglichen, wendelförmigen Nut in Seitenansicht,
3 in einer schematische Querschnittsansicht einen Ausschnitt A gemäß 2 oder 3,
4 in einer schematische Querschnittsansicht einen Ausschnitt B gemäß 2,
5 bis 10 einen Ausschnitt C gemäß 3 oder 4 mit jeweils unterschiedlich ausgebildeten Übergangsbereichen,
11 eine Druckmaschine mit einem Farbwerk, 12 eine Walzenpaarung mit einer Übertragungs-/ Auftragswalze und einer Reiberwalze sowie
13 in einer Querschnittsansicht einen Ausschnitt D gemäß 12.
In den 1 und 2 wird, jeweils stark vereinfacht, in einer Seitenansicht eine erfindungsgemäße Walze mit Verdruckmittelfeldern 2 und die Verdruckmittelfelder 2 begrenzende Nuten 3 und stirnseitigen Rändern 22 dargestellt. Die Walze 1 weist einen Walzenmantel 4 mit einer Walzenoberfläche 5 und endseitigen Walzenmantelstirnflächen 6 auf. In 1 verlaufen die umfänglichen Nuten 3 lateral beabstandet von den Walzenmantelstirnflächen 6 in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Walze 1, wodurch sie benachbarte zylinderförmige Verdruckmittelfelder 2 der Walzenoberfläche 5 trennen. Ferner ist an den stirnseitigen Endabschnitten des Walzenmantels 4 jeweils ein Rand 22 vorgesehen, der den Walzenmantel 4 an der Walzenoberfläche 5 seitlich begrenzt, und der ebenfalls mit einem erfindungsgemäßen Übergangsbereich versehen ist.
In 2 erstreckt sich die eine Nut 3 wendelförmig mehrfach um den Walzenumfang und über die gesamte Längserstreckung der Walzenoberfläche 5 in Walzenlängsrichtung. Hierbei können ebenfalls an stirnseitigen Endabschnitten des Walzenmantels erfindungsgemäße Ränder mit Übergangsbereichen vorgesehen sein (nicht dargestellt).
Es sei darauf hingewiesen, dass die Nuten eine deutlich größere Breite einnehmen können als dargestellt ist. Insbesondere bei Heberwalzen kann der von der oder den Nuten eingenommene Oberflächenbereich der Walze ca. 30–80%, beispielsweise ca. 50% betragen.
3 zeigt einen Ausschnitt A gemäß 1 bzw. 2. In 4 ist ein Ausschnitt B gemäß 1 dargestellt. In beiden Figuren, 3 und 4, sind die Ausschnitte stark schematisiert als Längsquerschnitte gezeigt. Hierbei zeigt 3 die in die Walzenoberfläche 5 eingelassene Nut 3 mit Nutgrund 7 und Nutseitenwänden 8, wobei die Nutseitenwand 8 einen sich an die Walzenoberfläche 5 anschließenden Übergangsbereich 9 mit einem sich von der Walzenoberfläche 5 in Richtung auf den Nutgrund 7 erstreckenden Tiefenbereich t aufweist. Der in 4 dargestellte Rand 22 fällt zu den Walzenmantelstirnflächen 6 hin mit einem Übergangsbereich 9 hin ab. Die Tiefe t des Übergangsbereichs bezüglich der Nut 3 und/oder des Randes 22 kann in den Ausführungsbeispielen ca. 0,4 mm, der Neigungswinkel zur Walzenoberfläche hin ca. 8° betragen, wobei der Winkel in der Zeichnung der Deutlichkeit halber stark übertrieben dargestellt ist. Die Nuttiefe kann jeweils beispielsweise 2 mm betragen.
In den 5 bis 10 sind Beispiele verschiedener Ausgestaltungen des Übergangsbereichs 9 in einer Querschnittsansicht dargestellt, wobei der Bereich der Erfindung jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Es versteht sich, dass die nachfolgenden Ausführungen sowohl im Falle einer Nut 3 und/oder eines stirnseitigen Randes 22 gelten können. Ferner können verschiedene Übergangsbereiche einer Walze unterschiedlich ausgeführt sein, auch bezüglich der Übergangsbereiche einer oder verschiedener Nuten.
In 5 weist der Übergangsbereich 9 lediglich einen Linearabschnitt a auf, der sich über den gesamten Tiefenbereich t des Übergangsbereichs von der Walzenoberfläche 5 mit einem Neigungswinkel β von kleiner/gleich 15° in Richtung den Nutgrund 7 erstreckt. Der Neigungswinkel β kann sich hierbei beispielsweise 5° betragen. Der Linearabschnitt a kann sich hierbei, ausgehend von der Walzenoberfläche zumindest über einen Tiefenbereich t der Nut 3 von ca. 0,5 mm erstrecken. Die Nuttiefe kann 2 mm betragen
In 6 weist der Übergangsbereich 9 lediglich einen Krümmungsabschnitt b auf, der kreisbogenförmig mit einem Krümmungsradius r ausgebildet ist und unmittelbar tangential in die Walzenoberfläche 5 übergeht. Der Krümmungsradius r kann ca. 1 mm bis ca. 10 mm, beispielsweise ca. 5 mm betragen. Der Krümmungsabschnitt b kann sich über einen Tiefenbereich t der Nut 3 von ca. 0,5 mm erstrecken, wobei die Nuttiefe 3 mm betragen kann. Der Krümmungsabschnitt kann nach einer anderen Ausführungsform die Form eines Ellipsenabschnittes haben.
In 7 weist der Übergangsbereich 9 zwei Krümmungsabschnitte b auf. Die Krümmungsabschnitte b weisen hier unterschiedliche Krümmungsradien r auf, sodass sie unter Ausbildung einer stumpfen Spitze bzw. Kante ineinander übergehen.
Der Übergangsbereich 9 in 8 weist einen Linearabschnitt a und einen Krümmungsabschnitt b auf, wobei der Linearabschnitt in die Walzenoberfläche 5 übergeht und mit der Walzenoberfläche 5 einen Winkel β von kleiner 90° bildet.
In 9 ist der Übergangsbereich 9 ebenfalls mit einem Linearabschnitt a und einem Krümmungsabschnitt b versehen, wobei der Linearabschnitt a unter Ausbildung eines nahezu rechten Winkels in die Walzenoberfläche 5 übergeht.
Schließlich ist in 10 eine weitere Ausbildungsmöglichkeit des Übergangsbereichs 9 gezeigt, wobei der Übergangsbereich 9 zwei Linearabschnitt a und einen zwischen den Linearabschnitten a gelegenen Krümmungsabschnitt b aufweist.
Es versteht sich, dass in den Figuren der Walzenkern nicht dargestellt ist. Dieser kann aus Metall bestehen oder einem stabilen Kunststoffmaterial. Der Walzenmantel kann in sämtlichen Ausführungsbeispielen aus einem geeigneten Elastomer bestehen.
In 11 wird stark vereinfacht eine Querschnittsansicht einer Druckmaschine mit einer Anordnung einer Mehrzahl von Walzen zur Aufnahme und/oder Verarbeitung eines Verdruckmediums wie z.B. einer Druckfarbe für den Offsetdruck gezeigt, die mindestens eine erfindungsgemäße Walze aufweist. Die Druckmaschine 1 weist ein Farbwerk 11 und einen Druckzylinder 12 mit einer gewölbten, zylindrischen Druckplatte 13 auf. Das Farbwerk 11 ist mit einem Verdruckmedienreservoir 15 versehen, das mit Verdruckmedium 16 gefüllt ist. Das Verdruckmedium wird hierbei in bekannter Weise mittels eines langsam laufenden Farbduktors 17 aus dem Reservoir 15 gefördert, wobei der Farbduktor verschiedene Verdruckmedienschichten unterschiedlicher Dicke aufweisen kann. Dem Farbduktor sind zumeist in bekannter Weise unterschiedlich angestellte Rakeln zugeordnet. Das Verdruckmedium wird über eine beweglich gelagerte Heberwalze 20 auf eine axial oszillierende bzw. changierende, schnell laufende Reiberwalze 19 des Druckwerks übertragen. Die Heberwalze 20 wird hierbei von der schnell drehenden Reiberwalze 19 beschleunigt, wodurch bei herkömmlichen Druckwerken oftmals unerwünschte Spritzer am Verdruckmedium entstehen, insbesondere dann, wenn die Heberwalze von der Reiberwalze wieder auf die Druckgeschwindigkeit beschleunigt wird. Derartige Spritzer werden durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Heberwalze weitestgehend oder vollständig vermieden. Die Heberwalze 20 kann hierbei entsprechend der in 2 dargestellten Walze 1 mit einer wendelförmigen Nut 3 ausgebildet sein. Das Verdruckmedium wird anschließend von der Reiberwalze 19 über verschiedene Übertragungswalzen 21 auf eine Auftragswalze 18 und von dieser auf die Druckplatte 13 übertragen. Die Druckmaschine 1 bzw. das Farbwerk 11 können hierbei insbesondere als Farbwerk einer Bogendruckmaschine ausgeführt sein, wobei Echtfarben verdruckt werden.
Die Walzen können insbesondere jeweils eine elastomere Walzenbeschichtung mit hydrophilen oder hydrophoben und/oder oleophilen oder oleophoben Eigenschaften aufweisen.
In 12 sind die Übertragungs- und Auftragswalze 18 sowie die Reiberwalze 19 gesondert dargestellt. Die Übertragungs- und Auftragswalze 18 ist hierbei gleich der in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Walze 1 ausgebildet. Die Reiberwalze 19 bewegt sich in einer changierenden bzw. oszillierenden axialen Bewegung x relativ zu der Übertragungs- und Auftragswalze 18. Dies wird allgemein in der Drucktechnik angewandt, um das Verdruckmedium 16, das sich auf der Übertragungs- und Auftragswalze 18 befindet, gleichmäßig auf den Verdruckmittelfeldern 2 zu verteilen. In 13 ist in einer Querschnittansicht ein Ausschnitt D aus 12 gezeigt, in dem eine Nut 3 der Übertragungs- und Auftragswalze 18 mit angrenzenden Druckmittelfeldern 2 und der Reiberwalze 19 dargestellt sind. Die oszillierende Bewegung x der Reiberwalze trägt, abhängig von der durch die Relativbewegung durchlaufenen Strecke, das Verdruckmedium 16 über die Nut 3 und führt es in der Gegenbewegung wieder zurück.
Durch die besondere Ausgestaltung des Übergangsbereiches 9, der hier beispielhaft als Krümmungsabschnitt b (siehe 6) ausgebildet ist, wird verhindert, dass Teile des Verdruckmediums 16 in die Nut 3 abgeschert oder hineingetragen werden. Die Übertragungs- und Auftragswalze kann, wie hier nicht weiter dargestellt, mit einem Elastomer beschichtet sein und weist bevorzugt eine Härte auf, die geringer als die der Reiberwalze ist.

1: Walze
1a: Walzenachse
2: Verdruckmittelfeld
3: Nut
4: Walzenmantel
5: Walzenoberfläche
6: Walzenmantelstirnfläche
7: Nutgrund
8: Nutseitenwand
9: Übergangsbereich
10: Druckmaschine
11: Farbwerk
12: Druckzylinder
13: Druckplatte
14: Farbwerk
15: Verdruckmedienreservoir
16: Verdruckmedium
17: Farbduktorwalze
18: Übertragungs- und Auftragswalze
19: Reiberwalze
20: Heberwalze
21: Übertragungswalze
22: Rand
t: Tiefenbereich
r: Krümmungsradius
a: Linearabschnitt
b: Krümmungsabschnitt
x: Relativbewegung
β: Neigungswinkel

Claims

Walze für Druckmaschinen (10), insbesondere für Offset-Druckmaschinen, mit einer Walzenachse (1a) und einem eine Walzenoberfläche (5) bildenden Walzenmantel (4), wobei die Walzenoberfläche (5) mindestens ein mit einem Verdruckmedium (16) beaufschlagbares Verdruckmittelfeld (2) aufweist, das Verdruckmittelfeld zumindest an einer Seite von einem die Walze seitlich begrenzenden Rand (22) oder von einer zumindest teilumfänglichen Nut (3), die einen Nutgrund (7) und zumindest eine Nutseitenwand (8) aufweist, begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (22) und/oder die Nutseitenwand (8) einen sich an die Walzenoberfläche (5) anschließenden Übergangsbereich (9) mit einem sich von der Walzenoberfläche (5) in Richtung auf die Walzenachse (1a) oder den Nutgrund (7) erstreckenden Tiefenbereich (t) aufweisen, und dass der Übergangsbereich (9) einen Linearabschnitt (a) aufweist, der sich im Querschnitt im Wesentlichen oder exakt linear von der Walzenoberfläche (5) über zumindest einen Tiefenbereich (t) von 0,1 mm mit einem Neigungswinkel (β) von kleiner/gleich 15° in Richtung auf die Walzenachse (1a) erstreckt, wobei sich gegebenenfalls an den Linearabschnitt (a) in Richtung auf die Walzenachse (1a) hin ein konkaver Krümmungsabschnitt (b) mit telbar oder unmittelbar anschließt.
Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel (β) des Linearabschnitts (a) ca . 1 ° bis ca . 10 ° beträgt, vorzugsweise ca . 5 ° bis ca . 10°.
Walze für Druckmaschinen (10), insbesondere für Offset-Druckmaschinen, mit einer Walzenachse (1a) und einem eine Walzenoberfläche (5) bildenden Walzenmantel (4), wobei die Walzenoberfläche (5) mindestens ein mit einem Verdruckmedium (16) beaufschlagbares Verdruckmittelfeld (2) aufweist, das Verdruckmittelfeld zumindest an einer Seite von einem die Walze seitlich begrenzenden Rand (22) oder von einer zumindest teilumfänglichen Nut (3), die einen Nutgrund (7) und zumindest eine Nutseitenwand (8) aufweist, begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (22) und/oder die Nutseitenwand (8) einen sich an die Walzenoberfläche (5) anschließenden Übergangsbereich (9) mit einem sich von der Walzenoberfläche (5) in Richtung auf die Walzenachse (1a) oder den Nutgrund (7) erstreckenden Tiefenbereich (t) aufweisen, und dass der Übergangsbereich (9) einen Querschnitt mit einem konkaven Krümmungsabschnitt (b) aufweist und dass sich der Krümmungsabschnitt (b) über einen Tiefenbereich (t) von größer/gleich 0,1 mm in Richtung auf die Walzenachse (1a) erstreckt.
Walze nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsabschnitt (b) kreisbogenförmig oder in Form eines Ellipsenabschnittes ausgebildet ist.
Walze nach Anspruch 3 oder 4, soweit auf Anspruch 3 zurückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Krümmungsabschnitt (b) mittelbar oder unmittelbar an einen linearen, an die Walzenoberfläche (5) anschließenden Übergangsbereich (9) anschließt, der einen Neigungswinkel (β) zur Walzenoberfläche (5) von weniger als 45°, vorzugsweise gleich oder weniger als 15°.
Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Linearabschnitt (a) ausgehend von der Walzenoberfläche (5) zumindest über einen Tiefenbereich (t) von 0,2 mm, vorzugsweise über einen Tiefenbereich (t) von 0,2 mm bis 0,6 mm oder mehr erstreckt.
Walze nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsabschnitt (b) einen Krümmungsradius (r) von ca. 1 mm bis ca. 10 mm aufweist, vorzugsweise einen Krümmungsradius (r) von ca. 2 mm bis ca. 5 mm.
Walze nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsabschnitt (b) unmittelbar in die Walzenoberfläche (5) übergeht.
Walze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsabschnitt (b) tangential in die Walzenoberfläche (5) übergeht.
Walze nach einem der Ansprüche I bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Krümmungsabschnitt (b) über einen Tiefenbereich (t) von 0,1 mm bis 1 mm oder darüber hinaus erstreckt, vorzugsweise über einen Tiefenbereich (t) von ca. 0, 2 mm bis ca. 0, 6 mm.
Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenmantel (4) eine elastomere oder polymere Deckschicht aufweist oder aus einem elastomeren oder polymeren Material besteht.
Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennezichnet, dass die Nut (3) als Umfangsnut ausgeführt ist und sich lateral beabstandet von den Walzenmantelstirnflächen (6) in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Walze (1) erstreckt und benachbarte Verdruckmittelfelder (2) der Walzenoberfläche (5) trennt.
Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Nut (3) wendelförmig um den Walzenumfang erstreckt, vorzugsweise über die gesamte Längserstreckung der Walzenoberfläche (5) in Walzenlängsrichtung.
Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenoberfläche zumindest teilweise oder vollständig aus einem hydrophilen oder hydrophobem Elastomer besteht.
Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenoberfläche zumindest teilweise oder vollständig aus einem oleophilem oder oleophobem Elastomer besteht.
Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 15 als Walze einer Bogendruckmaschine oder einer Rollendruckmaschine.
Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenoberfläche der Walze mit einer Echtfarbe beaufschlagt ist.
Farbwerk für eine Druckmaschine (10), insbesondere für eine Offset-Druckmaschine, mit einer Anordnung einer Mehrzahl von Walzen zur Aufnahme und/oder Verarbeitung von Verdruckmedien (16), wobei durch die Walzen das Verdruckmedium (16) von einem dem Farbwerk (11) zugeordneten oder zuordenbaren Verdruckmedienreservoir (15) zu einer Druckplatte übertragbar ist oder übertragen wird, mit mindestens einer Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 17.
Farbwerk nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Walze (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 eine Walzenbeschichtung mit einer ersten Härte aufweist und gegen eine zweite Walze mit einer eine zweite Härte aufweisenden Walzenoberfläche anliegt, wobei die zweite Härte größer als die erste Härte ist.
Farbwerk nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Walzen mit einer ersten und einer zweiten Härte axial zueinander beweglich gelagert sind und/oder bei Betrieb des Farbwerkes (11) axial oszillierend zueinander bewegt werden.
Farbwerk nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Walze (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 als Heberwalze (20) oder als Übertragungs- oder Auftragswalze (18, 21) vorgesehen ist.
Farbwerk nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbwerk das Farbwerk einer Bogendruckmaschine ist.
Farbwerk nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbwerk mit einer Echtfarbe beaufschlagt ist.
Feuchtwerk für eine Druckmaschine, insbesondere für eine Offset-Druckmaschine, mit einer Anordnung einer Mehrzahl von Walzen zur Aufnahme und/oder Verarbeitung eines Feuchtmittels, wobei durch die Walzen das Feuchtmittel von einem dem Feuchtwerk zugeordneten oder zuordenbaren Feuchtmittelreservoir zu einer Druckplatte übertragbar ist, mit mindestens einer Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 17.
Druckmaschine, insbesondere eine Offset-Druckmaschine, mit einer Walze (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, insbesondere mit einem Farbwerk (11) nach einem der Ansprüche 18 bis 23 und/oder mit einem Feuchtwerk nach Anspruch 24.