DE4130138C2 - Wasserführende Walze für ein Feuchtwerk einer Offsetdruckmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine wasserführende Walze für ein Feuchtwerk einer Offsetdruckmaschine, aufweisend eine Trägerwelle und eine Glas enthaltende Außenschicht an ihrer Manteloberfläche, wobei die Außenschicht der wasserführenden Walze als mit der Trägerwelle verbundene zumindest einige Millimeter dicke rohrförmige Beschichtung ausgebildet ist.

Beim Offsetdruckverfahren wird eine meist seitenrichtig behandelte auf einem Formzylinder angebrachte Druckplatte verwendet, deren Oberfläche sowohl hydrophile als auch hydrophobe Bereiche aufweist. Mittels eines aus mehreren Walzen mit unterschiedlichen Durchmessern bestehenden Farbwerkes wird Druckfarbe als dünner Film auf die Oberfläche der Druckplatte aufgebracht. In den hydrophoben Bereichen der Druckplatte wird die Druckfarbe adsorbiert und kann anschließend mittels eines als Gummituchzylinder bezeichneten Übertragungszylinders auf die Oberfläche eines zu bedruckenden Gegenstandes, meist eine Papierbahn, übertragen werden. Für die exakte Wiedergabe der Druckvorlage ist es von entscheidender Bedeutung, daß Druckfarbe ausschließlich und vollständig von den hydrophoben Bereichen der Druckplatte angenommen wird. Es ist daher üblich, auf die Oberfläche der auf dem Formzylinder befindlichen Druckplatte mittels eines Feuchtwerkes einen dünnen Wasserfilm aufzubringen, der die hydrophilen Bereiche der Druckplatte benetzt und diese vor der Annahme von Druckfarbe schützt.

Feuchtwerke können unterschiedlich konstruiert sein, stets ist jedoch eine filmbildende wasserführende Walze vorgesehen. Die Gleichmäßigkeit des Wasserfilmes wird durch das Material, die Struktur und Oberflächenrauhigkeit der wasserführenden Walze beeinflußt.

Für einfache Drucke werden üblicherweise wasserführende Walzen aus Edelstahl verwendet, für höherwertige Drucke sind wasserführende Walzen im Einsatz, deren Oberflächen galvanisch verchromt, poliert und gegebenenfalls aufgerauht sind. Eine derart ausgeführte wasserführende Walze ist aus der DE-OS 31 46 223 bekannt.

Wasserführende Walzen sind während des Betriebes chemischen Angriffen durch Feuchtwasserzusätze ausgesetzt und mechanischem Verschleiß unterworfen, so daß nach relativ kurzer Betriebszeit chemische und/oder mechanische Nachbearbeitungen erforderlich sind, da infolge Verschleißes eine Änderung der Oberflächeneigenschaften eintritt. Die Regulierbarkeit der Dicke des Wasserfilms ist bei den bisher verwendeten wasserführenden Walzen begrenzt, so daß ein konstruktiv aufwendiges Walzensystem zur Steuerung der Dicke und Gleichmäßigkeit des Wasserfilms erforderlich ist.

In der DE 33 39 724 A1 wird eine aus dielektrischem Material bestehende hohle Spezialfeuchtwalze vorgeschlagen, innerhalb derer eine oder mehrere separate kapazitive Elektroden angeordnet sind. Die Spezialfeuchtwalze kann eine Glaswalze sein. Die Steuerung des Wasserfilms wird über ein zwischen der oder den innerhalb der Walze angeordneten Elektode(n) sowie einer außerhalb der Walze angeordneten Gegenelektrode angelegtes elektrisches Feld gesteuert. Für die Auswahl des Materials der Walze sind alleine dessen dielektrische Eigenschaften von Bedeutung, nicht die Benetzbarkeit.

In der JP 3-42 290 A in PA of J M-1110 May 8, 1991, Vol. 15 / No. 178 ist eine Feuchtwalze für den Offsetdruck beschrieben, welche einen Zylinder aus Aluminiumoxid-Keramik besitzt. Die zahlreichen in der Zylinderoberfläche vorhandenen Mikroporen sind mit thermisch aufgeschmolzenem Glas versiegelt, das auch "Quartz-Glass" sein kann.

Aus der nachveröffentlichten DE 41 26 142 A1 ist eine Feuchtwalze bekannt, deren Walzengrundkörper eine Emaille-, Glas- oder Glaskeramikschicht trägt.

In der DE 23 48 717 B1 wird vorgeschlagen, die zu benetzenden Flächen einer Feuchtwalze mit einer zusammenhängenden, porendichten Schicht aus in der benetzenden Flüssigkeit möglichst schwer- oder unlöslichen Carbonaten, Silikaten oder Quarz zu beschichten.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine wasserführende Walze zu schaffen, welche aufgrund ihrer Oberflächeneigenschaften die Erzeugung eines gleichmäßigen dünnen Wasserfilmes in einem einfach gestalteten Walzensystem über einen langen Zeitraum hinweg ohne Nachbehandlung ermöglicht.

Es wird vorgeschlagen, daß die Beschichtung aus reinem Kieselglas besteht und daß die Oberfläche der fertig bearbeiteten Walze mit wäßriger Flußsäure geätzt ist.

Reines Kieselglas weist eine hohe chemische Beständigkeit und mechanische Elastizität auf. Die filmbildenden Eigenschaften der Kieselglas-Oberfläche werden durch Ätzen der Oberfläche mit wäßriger Flußsäure gesteigert, wobei Spuren von bei der Bearbeitung verwendeten Hilfsmitteln entfernt werden.

Auf der Oberfläche der wasserführenden Walze bildet sich infolge der amorphen Struktur des Kieselglases ein äußerst gleichmäßiger Wasserfilm aus. Kieselglas weist an seiner Oberfläche Si-OH-Gruppen auf, die in Wechselwirkung mit den H₂O-Molekülen des Wasserfilms treten können und somit eine Benetzung begünstigen. Selbst bei nicht völlig auszuschließendem geringem mechanischem Verschleiß entsteht stets eine neue Oberfläche, deren chemische Eigenschaften identisch mit der Oberfläche des verschlissenen Materials sind. Die hydrophilen Eigenschaften einer erfindungsgemäßen wasserführenden Walze beruhen auf Grenzflächeneigenschaften des Werkstoffs und sind unabhängig von der Oberflächenrauhigkeit. Daher sind die Oberflächeneigenschaften einer erfindungsgemäßen wasserführenden Walze über einen langen Zeitraum hinweg konstant, so daß auf eine Nachbehandlung verzichtet werden kann.

Infolge der stark ausgeprägten hydrophilen Eigenschaften der Kieselglasoberfläche ist der Benetzungswinkel äußerst klein. Daher wird der Wasserfilm in axialer Richtung der wasserführenden Walze gleichmäßig verteilt.

Die erfindungsgemäße wasserführende Walze kann in einem Feuchtwerk einer Offsetdruckmaschine sowohl als in einen Feuchtmittelbehälter eintauchende Tauchwalze als auch als von dieser benetzte Feuchtmittelwalze angeordnet sein.

Die Stabilität der Beschichtung kann dadurch erhöht werden, daß diese in Form eines Hohlzylinders mit einer Wanddicke von einigen Zentimetern ausführt wird.

Ein derartiger dickwandiger Hohlzylinder kann koaxial auf einer Trägerwelle aus beispielsweise Stahl oder Edelstahl in axialer Richtung koaxial zu deren Achse eingespannt werden.

Selbstverständlich kann die Kieselglasbeschichtung mit der Trägerwelle auch mittels eines aushärtenden Werkstoffs wie Kitt oder Kunststoff koaxial zur Achse verbunden sein.

Nach dem Aufbringen der Beschichtung auf die Trägerwelle kann die Oberfläche koaxial zur Achse der Trägerwelle überschliffen werden, um präzisen Rundlauf zu erreichen.

Die überschliffene wasserführende Walze kann poliert sein, um eine sehr glatte Oberfläche zu erzielen.

Die Trägerwelle kann die Beschichtung in axialer Richtung beidseitig überragen und Zapfen aufweisen, welche in einer bei Offsetdruckmaschinen üblichen Lagerung aufnehmbar sind.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße wasserführende Walze 10. Auf einer zylinderförmigen Welle 12 aus Edelstahl mit der Achse 14 ist als Beschichtung 16 koaxial ein Hohlzylinder aus Kieselglas mittels einer dünnen Schicht 14 aus Zweikomponentenkleber befestigt. Die Welle überragt die Beschichtung 16 in axialer Richtung, so daß an beiden Enden Zapfen 18, 20 überstehen, mittels derer die wasserführende Walze 10 in die Lagerungen einer Offsetdruckmaschine eingebaut werden kann.

Claims (7)

1. Wasserführende Walze (10) für ein Feuchtwerk einer Offsetdruckmaschine, aufweisend eine Trägerwelle (12) und eine Glas enthaltende Außenschicht an ihrer Manteloberfläche, wobei die Außenschicht der wasserführenden Walze (10) als mit der Trägerwelle (12) verbundene zumindest einige Millimeter dicke rohrförmige Beschichtung (16) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (16) aus reinem Kieselglas besteht und daß die Oberfläche der fertig bearbeiteten Walze (10) mit wäßriger Flußsäure geätzt ist.

2. Wasserführende Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (16) als Hohlzylinder mit einer Wanddicke von einigen Zentimetern ausgeführt ist.

3. Wasserführende Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Hohlzylinder ausgebildete Beschichtung (16) in axialer Richtung der Trägerwelle (12) koaxial zu deren Achse (14) eingespannt ist.

4. Wasserführende Walze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (16) mit der Trägerwelle mittels eines aushärtenden Werkstoffs wie Kitt oder Kunststoff koaxial zur Achse (14) verbunden ist.

5. Wasserführende Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zylinderformige Manteloberfläche der wasserführenden Walze (10) nach dem Aufbringen der Beschichtung (16) auf die Trägerwelle (12) koaxial zu deren Achse (14) überschliffen ist.

6. Wasserführende Walze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die überschliffene wasserführenden Walze (10) poliert ist.

7. Wasserführende Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerwelle (12) die Beschichtung (16) in axialer Richtung beidseitig überragt und Zapfen (18, 20) zur Lagerung in einer Offsetdruckmaschine aufweist.