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Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen farbigen Bedrucken
von flächenhaften Gebilden in Bahnform Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum
kontinuierlichen Bedrucken von flächenhaften Gebilden in Bahnform im Mehrfar.bendruck,
bei dem man das flächenhafte Gebilde in Bahnform in Kontakt über einen als Auflage
dienenden hohlzylindrischen Gegendruckkörper führt, um den die Walzen der einzelnen
Farbantragswerke angeordnet sind.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens.
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Es ist bereits bekannt, Papierbahnen und sonstige Materialbahnen über
einen zentralen Gegendruckzylinder zu führen und mittels der um den Gegendruckzylinder
angeordneten Antragswerke zu bedrucken, wobei die Umfangsgeschwindigkeit des Gegendruckzylinders
mit der Materialbahngeschwindigkeit genau übereinstimmen muR. Die Schwierigkeit
bei diesem Druckerfahren liegt darin, die Materialbahn ohne Schlupf und ohne seitliches
Wandern während des Druckvorgangs auf der Oberfläche des Gegendruckzylinders zu
fixieren.
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Diese Forderungen konnten bis jetzt noch nicht erfüllt werden, insbesondere
dann, wenn Materialbahnen mit sehr glatten Oberflächen oder Materialbahnen in Doppellage,
d.h.
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in Schlauchform, zu bedrucken waren. Es handelt sich hierbei vornehmlich
um Materialbahnen, die aus Kunststoff bestehen, oder solche, die mit Kunststoff
beschichtet sind. Die Folgen der nicht eingehaltenen Forderungen sind Passerdi fferenzen
die ein genaues Obereinanderdrucken der verschiedenen Farben nicht mehr gewährleisten.
Solche mit Passerdifferenzen bedruckte Materialbahnen sind aber kommerziell gesehen
nicht mehr verwertbar und gelten als Ausschuß.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, die Nachteile der
bekannten Druckvorrichtungen zu vermeiden und das passerdifferenzfreie Bedrucken
von Materialbahnen oder Schläuchen, insbesondere solchen aus Kunststoff oder regenerierter
Cellulose, zu ermöglichen.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren
zum kontinuierlichen Bedrucken der Oberfläche flächenhafter Gebilde in Bahnform
im Mehrfarbendruck, bei dem man fortlaufend die Oberfläche der Bahn mit den Oberflächen
von Druckwalzen eines Farbantragswerkes und den Oberflächen einer dazu korrespondierenden
Gegendruckwalze in Kontakt bringt, dadurch gekennzeichnet, daß man in Bahnl-ängsrichtung
fortlaufend eine Vielzahl diskreter Bereiche der mit der Oberfläche
der
Gegendruckwalze in Kontakt befindlichen Bahn punktuell der Wirkung von Unterdruck
aussetzt.
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Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
vorzuschlagen, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist. Diese Aufgabe
der Erfindung wird gelöst durch eine Vorrichtung zum kontinuierlichen mehrfarbigen
Bedrucken von flächenhaften Gebilden in Bahnform, die aus wenigstens zwei farbübertragenden
Druckwalzen und einer dazu um ihre Länysachse drehbaren, antreibbaren Gegendruckwalze
in Gestalt eines zylindrischen Hohl körpers besteht, dadurch gekennzeichnet, daß
der Mantel der Gegendruckwalze eine Vielzahl von Durchlässen geringen Durchmessers
aufweist, wobei die der Manteloberfläche abgewandten Uffnungen der Durchlässe mit
dem Hohlraum des Zylinders kommunizieren, und daB der Walzenhohlraum mit einer Saugpumpe
über eine Rohrleitung verbunden ist, die durch eine Stirnwand der Walze in den Hohlraum
mündet.
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Der Ausdruck "flächenhaftes Gebilde in Bahnform soll definitionsgemäß
Folienbahnen, bahnförmige Folienstreifen sowie flachgelegte Schläuche umfassen.
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Ein flachgelegter Schlauch ist dabei dadurch charakterisiert, daß
er im wesentlichen parallel zueinander verlaufende Wandflächen aufweist, die eng
benachbart zueinander angeordnet sind.
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Die Gegendruckwalze stellt einen beidseitig geschlossenen Hohlzylinderkörper
dar. Er kann aus Metall, Kunststoff oder Werkstoffen bestehen, die der Walze eine
hinreichende Formbeständigkeit und mechanische Festigkeit verleihen.
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Der Mantel der Walze kann auch aus zwei übereinander angeordneten
Schichten bestehen, wobei beide Durchlässe aufweisen.
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Ober den Umfang des Mantels ist eine große Zahl von Durchlässen verteilt.
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Die Durchlässe weisen geringen Durchmesser auf, beispielsweise einen
solchen im Bereich von 0,03 bis 2 mm.
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Die Flächendichte der Durchlässe pro cm2 Manteloberfläche liegt im
Bereich zwischen 20.000 und 1.
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Die Durchlässe sind gleichmäßig über den Umfang des Mantels verteilt.
Dabei kann deren Anordnung in regelmäßiger Form oder regellos sein. Bevorzugt weist
der gesamte Mantel Durchlässe in statistisch gleichmäßiger Verteilung auf.
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In einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann die Gegendruckwalze
auch in der Weise ausgebildet sein, daß der Mantel Durchlässe nur im Bereich gedachter
Linien bzw. streifenförmiger Zonen aufweist. Die gedachten, geometrisch begrenzten
Zonen verlaufen konzentrisch oder parallel zur Zylinderlängsachse auf der Manteloberfläche.
Im ersteren Falle sind weniq stens zwei derartige Zonen vorgesehen, innerhalb derer
sich auf der Manteloberfläche Uffnungen von Durchlässen befinden.
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Diese Linien bzw. streifenförmige Durchlässe aufweisenden Zonen verlaufen
dabei parallel und im Abstand zueinander.
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Bei achsparallelem Verlauf der Durchlässe aufweisenden Zonen sind
wenigstens vier gleichmäßig über den Walzenumfang verteilt vorgesehen.
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In bevorzugter Ausführungsform der Walze sind die Durchlässe in Form
von beidseitig offenen, hohlzylindrischen, geradlinigen Kanälen mit kreisförinigem,
gleichbleibendem Querschnitt ausgebildet, die sich von der einen zur anderen Oberfläche
des Zylindermantels erstrecken, wobei ihre Längsachsen rechte Winkel zur Zylinderlängsachse
bilden.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der Zylindermantel auch aus
zwei Schichten bestehen, wovon die äußere textile Struktur aufweist. Die innere
Schicht weist ebenfalls Durchlaßkanäle auf.
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Die textile Schicht kann in Form eines Gewebes, Gewirkes oder eines
mechanisch verdichteten Faservlieses vorliegen, die Fasern können aus Kunststoff
oder Metall bestehen.
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Bei einer anderen Ausführung ist die die Durchlässe aufweisende Walze
mit einem Oberzug aus textilem Material versehen.
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Die dieses Material bildenden Fasern bestehen aus Kunststoff, natürlichem
Material oder Metall.
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Der Hohlraum des Zylinders, in den die Durchlässe im Zylindermantel
innen münden, ist in der Weise ausgebildet, daß in ihm Unterdruck erzeugt und aufrechterhalten
werden kann. Dazu ist der stirnseitig verschlossene Hohlraum über eine Rohrleitung
mit einer Saugpumpe verbunden, mit Hilfe deren Wirkung es möglich ist, den Zylinderhohlraum
zu evakuieren und den in ihm erzeugten Unterdruck ständig aufrechtzuerhalten.
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Der Zylinder ist drehbar gelagert und antreibbar ausgebildet.
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Die Beschreibung wird durch die Zeichnung erläutert. Dabei zeigt Fig.
1 eine Gesamtanordnung mit einem Gegendruckzylinder, dessen massive Zylinderwandungen
von außen nach innen gerichtete kanalartige Durchlässe aufweisen.
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Fig. 2 zeigt einen Gegendruckzylinder, der aus luftdurchlässigem Sintermetall
besteht.
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Fig. 3 stellt eine Ausführungsform eines Gegendruckzylinders dar,
bei welchem der Grundmantel aus massivem Material mit kanalförmigen Durchlässen
besteht und einen Deckmantel aufweist, der aus luftdurchlässigem Sintermaterial
besteht.
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Fig. 4 zeigt einen Gegendruckzylinder in massiver Grundausführung
mit kanalartigen Durchlässen und luftdurchlässiger Auflage textiler Struktur.
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Fig. 5 stellt einen Gegendruckzylinder dar, bei dem die innen kurzen
Kanäle von rückwärts freigebohrt sind.
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Fig. 6 zeigt einen GegendruckZylinder, bei welchem die Düseneinsätze
für die Evakuierung separat gefertigt und in relativ große Zylinderbohrungen eingepreßt
sind, wobei nach diesem Einpreßvorgang ein Planschliff erfolgt.
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Fig. 7 stellt einen Gegendruckzylinder in gesamtperspektivischer Ansicht
dar, bei welchem die Durchlässe im Mantel in radialen Zonen angeordnet sind.
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In Fig. 8 ist ein Gegendruckzylinder in perspektivischer Ansicht gezeigt,
bei welchem die Durchlässe im Mantel in axialen Bereichen angeordnet sind.
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Es bedeutet dabei in Fig. 1 1 die zu bedruckende Bahn, 2 die Bahn
nach dem Druckvorgang, 3 bekannte Druckwerke, 4 die Gegendruckwalze, 5 den massiven
Mantel der Walze, 6 kanalartige Durchlässe im Mantel, 7 eine Uffnung eines Kanals
an der Walzenoberfläche, 8 den evakuierbaren Innenraum der Walze, 9 eine Zuleitung
zum evakuierbaren Innenraum 8 der Walze, 10 eine Saugpumpe.
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In Fig. 2 bedeutet 55 den aus porösem, gasdurchlässigem Material bestehenden
Mantel der Walze, 8 hat die in Fig. 1 angegebene Bedeutung.
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In Fig. 3 bedeutet 56 eine aus einem porösen, luftdurchlässigen Material
bestehende Außenschicht des Mantels, und 57 bedeutet eine massive Mantelinnenschicht,
die Durchlässe 6
aufweist. Die Ziffer 8 hat dieselbe Bedeutung wie
in Fig. 1.
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In Fig. 4 bedeutet 58 die Außenschicht des Zylindermantels, die textile
Struktur aufweist, 57 bedeutet eine Innenschicht des Mantels aus massivem Material,
in der Bohrungen 6 vorgesehen sind.
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Fig. 5 stellt eine Ausführungsform der Gegendruckwalze dar, in der
der Mantel 5 aus massivem Werkstoff besteht, wobei die Durchlässe eine besondere
Dimensionierung aufweisen, Die Ziffer 8 hat die in Fig. 1 angegebene Bedeutung,
In Fig. 6 sind die Düseneinsätze für die Evakuierung separat gefertigt und in relativ
große Bohrungen im Zylindermantel eingepreßt.
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In Fig. 7 und 8 bedeutet 11 die Oberfläche und 12 eine Uffnung eines
kanalartigen Durchlasses, 13 ist die Stirnwand der Walze, 9 hat die in Fig. 1 angegebene
Bedeutung.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend beschrieben, wobei
auf die in Fig. 1 der Zeichnung erläuterte Vorrichtung Bezug genommen wird.
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Das zu bedruckende Flächengebilde in Bahnform, beispielsweise eine
Folie aus Kunststoff oder Oellulosehydrat bzw.
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ein flachgelegter schlauch au9 Kunststoff oder Cellulosehydrat, gegebenenfalls
ein solcher mit Fasermatrix, wird von einer in der Zeichnung nicht dargestellten
Vorratsrolle oder Spule über eine Leitwalze auf und über die Oberfläche des drehbar
ausgebildeten und angetriebenen Gegendruckzyl inders geführt, wobei der Drehsinn
des Gegendruckzylinders um seine Längsachse der Förderrichtung der Bahn entspricht.
Die Bahn umschlingt dabei vorteilhaft mehr als 3/4 des Umfangs der Walze.
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Nach Verlassen der Oberfläche der Gegendruckwalze wird die Bahn über
eine weitere Leitwalze auf eine ebenfalls in der Zeichnung nicht dargestellte Spule
bzw. einen Wickelkern gewickelt.
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Um den Umfang der Gegendruckwalze sind in bekannter Weise übliche
Farbantragswerke verteilt, mit denen die Oberflächen der Farbantragswalzen die Farbe
auf die zu bedruckende Oberfläche der Bahn übertragen. Die Farbantragswerke bestehen
im wesentlichen aus einem Klischeezylinder, der Farbverreibewalze und dem Farbvorratskasten.
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Beim Mehrfarbendruck werden bekanntlich die gewünschten Farben hintereinander
einzeln übereinandergedruckt. Dementsprechend handelt es sich bei der die Erfindung
erläuternden Zeichnung um die Darstellung einer Vierfarbendruckmaschine, da, wie
dargestellt, vier Farbantragswerke mit der zu bedruckenden Materialbahn in Kontakt
stehen.
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Im Mantel des Zylinders sind eine Vielzahl von Durchlässen angeordnet,
die den Durchtritt von strömungsfähigem Mittel durch den Zylindermantel ermöglichen.
Im beispielhaften Fall sind die Durchlässe über den gesamten Umfang des Walzenmantels
verteilt und haben die Gestalt von geradlinigen, beidseitig offenen Kanälen geringen,
kreisförmigen Durchmessers. Die Längsachse der Kanäle verläuft senkrecht zur Längsachse
der Walze. Die Kanäle münden an der Innenseite des Mantels in den Hohlraum des Zylinders.
Dieser ist über eine und mittels einer in die Stirnwand mündenden Rohrleitung mit
einer Saugpumpe verbunden. Mit Hilfe dieser Pumpe wird im Zyl inderhohlraum und
in den mit ihm kommunizierenden Durchlässen Unterdruck erzeugt. Der in den Durchlaßhohlräumen
aufrechterhaltene Unterdruck wirkt auf diejenigen Bereiche der Oberfläche der Bahn,
die jeweils in Kontakt mit der Zylindermanteloberfläche stehen und die an der Mantelaußenseite
befindlichen dffnungen der Durchlässe überdecken.
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Durch den Unterdruck, der punktuell an einer Vielzahl diskreter Orte
entsprechend den Uffnungen der Durchlässe auf die Oberfläche der der Walze anliegenden
Folie wirkt, wird diese während der Kontaktzeit der Bahn mit der Walzenoberfläche
auf dieser festgelegt.
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Es ist auch möglich, einen Gegendruckzylinder zu verwenden, dessen
Mantel aus zwei übereinander angeordneten Schichten
besteht, wobei
die innere eine geringere Zahl größer dimensionierter Durchlaßöffnungen aufweiset,
während die äußere Schicht mit einer Vielzahl kleiner Durchlaßöffnungen versehen
ist. Beide Schichten des Mantels sind fest miteinander verbunden.