DE4401362C2 - Verfahren und Rotationsdruckmaschine für indirekten Tiefdruck - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Rotationsdruckmaschine für indirekten Tiefdruck.

Das Druckwerk des traditionellen Tiefdrucks enthält einen Tiefdruckformzylinder, eine Zwischenwalze und einen Presseur, wie in Fig. 1 gezeigt. Die Bahn wird bei ihrem Durchgang zwischen Tiefdruckformzylinder und Zwischenwalze einseitig bedruckt. Für einen guten Ausdruck muß die Bahn, bedingt durch den Kontakt mit der harten Druckform, eine hohe Glätte aufweisen. Nachteilig ist weiterhin, daß dünnflüssige, lösungsmittelhaltige Druckfarben zur Anwendung kommen, damit die Näpfchen der Druckform zuverlässig gefüllt und beim Druck entleert werden können. Die Lösungsmitteldämpfe belasten die Umwelt. Die dünnflüssige Lösungsmittelfarbe macht weiterhin beim Mehrfarbendruck eine Zwischentrocknung zwischen den Druckfarben erforderlich, da ansonsten die Farbpunkte auf dem Bedruckstoff zusammenlaufen würden. Abgesehen vom Energieaufwand stellen die laufend wechselnde Naßbeaufschlagung und Trocknung der Bahn eine hohe Belastung dar und erfordert einen erheblichen Aufwand zur Einhaltung des Passers. Zur Einfärbung taucht der Tiefdruckformzylinder in die Farbe ein und wird mittels einer Rakel abgerakelt. Außer dem Farbspritzen bzw. -nebeln kommt es bei dieser Einfärbung unter der Rakel zu Farbstau, der eine Rakeldurchbiegung zur folge hat. Diese wird durch erhöhte Rakelanstellkräfte kompensiert, was aber erhöhten Druckformverschleiß nach sich zieht. Außerdem ist die Rakeldurchbiegung umfangsgeschwindigkeitsabhängig, was zu Farbschwankungen führt. Die Taucheinfärbung hat weiterhin den Nachteil, daß hülsenförmige Druckformen nicht verwendet werden können, da mit dem Hinterlaufen von Druckfarbe die Formhülse auf dem Trägerzylinder verkleben würde. Der Druckformwechsel ist aufwendig da hierfür zuvor die Farbwanne abgesenkt werden muß.

Mit der beschriebenen Zylinderkonfiguration wurde auch schon indirekt gedruckt indem die Zwischenwalze mit einem Gummibelag versehen und die Bahn zwischen dieser und dem Presseur hindurchgeführt wurde. Infolge der Formatvariabilität des Tiefdruckformzylinders ist dieser im Umfang von dem der gummibeschichteten Zwischenwalze anders, so daß beide Zylinder nicht abwicklungssynchron umlaufen. Die Zwischenwalze muß deshalb nach jeder Umdrehung gewaschen werden. Auch stehen die Zylinder nicht in Antriebsverbindung, so daß ihr schlupffreies Abwälzen und damit ein abschmierungsfreier Druck nicht garantiert ist. Außerdem werden bei der Druckabstellung Zwischenwalze und Presseur gemeinsam geradlinig vom Tiefdruckformzylinder abgestellt.

Die ältere Anmeldung P 43 28 207 zeigt ein Druckwerk für Zeitungsdruck im indirekten Tiefdruck, bei dem der Tiefdruckformzylinder, Übertragungszylinder und Gegendruckzylinder den gleichen Durchmesser haben und die Druckform mittels einer Kammerrakel mit einer wasserlöslichen Farbe eingefärbt wird.

Die DE-Z "APR" 18/1969, Seiten 631, 632 behandelt den indirekten Verpackungstiefdruck. Es wird mit einer Taucheinfärbung und mit einer zusätzlich verdünnten Lösungsmittelfarbe gearbeitet, weshalb dem Druckwerk eine Trockenvorrichtung nachgeschaltet ist.

Die FR-PS 14 10 832 zeigt Druckwerke für indirekten Tiefdruck, bei denen der Formzylinder mittels Zuführwalzen eingefärbt wird.

Gemäß der DE-PS 2 96 512 wird ein Tiefdruckformzylinder mittels einer Kammerrakel eingefärbt. Dies erfolgt zu dem Zwecke, einen Farbbehälter von dem Zylinder abzuheben, ohne daß Farbe ausfließen kann, und die Rakel auszuwechseln, ohne daß vorher der Farbbehälter entleert wird.

Die DE 39 08 999 C2 stellt eine Gummizylinderhülse vor. Über die Oberflächenbeschaffenheit und Benetzbarkeit des Bezugs werden keine Aussagen gemacht.

Die DE 38 43 017 C1 zeigt eine Aniloxwalze, die mit einer Kammerrakel eingefärbt wird und vornehmlich für den Einsatz in Offsetdruckmaschinen vorgesehen ist. Es wird vorzugsweise eine Farbe mit einer dynamischen Viskosität größer als 4000 mPa s empfohlen.

Die EP 0 294 022 A1 behandelt die Einfärbung eines Tiefdruckformzylinder mittels einer Kammerrakel, wobei ölbasierende, ölemulgierende, wasseremulgierende oder wasserbasierende Druckfarben vorgeschlagen werden. Die Vorrichtung betrifft den direkten Tiefdruck.

Gemäß der FR-PS 15 31 614 wird eine Bahn im indirekten Tiefdruck bedruckt, wobei jedem Druckwerk eine Trockeneinrichtung nachgeschaltet ist. Die Einfärbung der Formzylinder erfolgt mittels Kammerrakeln. Über die Beschaffenheit des Gummituchs wird keine Aussage gemacht.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren für indirekten Tiefdruck zu schaffen, das alle üblichen Farbsysteme ohne das Erfordernis einer Zwischentrocknung in guter Qualität verdruckt. Außerdem ist eine Rotationsdruckmaschine zur Durchführung des Verfahrens zu erstellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Die Erfindung umgeht mit der angegebenen Viskosität eine Klebrigkeit, den sogenannten Tak, wodurch sich die Näpfchen der Tiefdruckform zuverlässig füllen lassen. Außerdem vermag der Bezug des Transferzylinders mit seiner glatten Oberfläche die Farbe gut aus den Näpfchen der Druckform zu saugen und diese weitgehend zu entleeren. Die geschlossene Oberfläche des Bezuges vermeidet weiterhin ein Eindringen und somit ein Abscheren von Verdünnern der Farbe und somit das Quellen der Oberfläche. Im Gegensatz dazu haben die aus dem Offset bekannten Gummitücher oder elastomeren Bezüge grundsätzlich eine amorphe Struktur, was in Verbindung mit pastösen, öligen Druckfarben zu einer Haftung des Farbfilms größer als auf der Druckform mit anschließender Farbfilmspaltung beim Obergang auf den Bedruckstoff führt. Im Gegensatz dazu tritt bei der erfindungsgemäßen Lösung an die Stelle der Filmspaltung weitgehend die Umhaftung der Druckfarbe vom Obertragungsträger auf den Bedruckstoff. Die komplette Umhaftung des auf dem Obertragungsträger befindlichen Bildes als Farbfilm ist eine Funktion der Benetzbarkeit, Oberflächenrauheit und Schichtvernetzung des äußeren Bezuges im Verhältnis zur Oberflächenspannung der Druckfarbe.

Neben diesen Oberflächeneigenschaften erfüllt der Bezug des Transferzylinders auch erhebliche mechanische Anforderungen. Die vertieften Druckpunkte (Näpfchen) der Tiefdruckform bilden sich auf dem Bezug ab und beanspruchen eine extrem hohe axiale Elastizität in der Drucklinie. Der elastische, radial kompressible Bezug hat auf den Näpfchen keinen Widerstand, im Gegensatz zur Zylinderoberfläche, was zur erheblichen Querdehnung in der Drucklinie führt.

Darüber hinaus bedeutet das 1 : 1 -Abwickelverhältnis, daß die eingefederte Drucklinie sich in der Umdrehung permanent verlagert, ohne daß es zu einer Entspannung kommen kann, im Gegensatz zum Offset. Dieser Situation wird der extrem radial kompressible Bezug mit sehr hohen Rückstellkräften (Rückprall-Elastizität) gerecht. Die geringste Dämpfung (Verdrängung) würde zu erheblichen Tangentialkräften führen, die von der Verbindungsfuge des Bezuges zum Körper des Transferzylinders nicht aufgenommen werden könnten.

Mit der Erfindung sind alle üblichen Farbsysteme, wie wasserlösliche, strahlungshärtbare und Offsetfarben, also auch umweltfreundliche Farben, verarbeitbar. Dank der gegenüber herkömmlichen Lösungsmittel-Druckfarben höheren Viskosität der einsetzbaren Farben ist eine nachteilige Zwischentrocknung beim Mehrfarbendruck zwischen den einzelnen Druckwerken nicht erforderlich. Die Antriebsverbindung des Form-, Transfer- und Gegendruckzylinders ist eine Voraussetzung für ein schlupffreies Abrollen dieser Zylinder und damit eines sauberen, verschmierfreien Druckes. Schließlich erlaubt der indirekte Druck in Verbindung mit der Exzenter-Druckabstellung einfache, kompakte Maschinenkonfigurationen analog dem Offsetdruck, wie beispielsweise I-Druckwerke, H-Druckwerke, U-Druckwerke usw., beidseitig die Bahn zu bedrucken ermöglichend. Dank dem elastischen Bezug ist auch das Bedrucken von Druckträgern mit rauher Oberfläche, beispielsweise für Zeitungen und Verpackungen, möglich.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt schematisch

Fig. 1 ein Tiefdruckwerk nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine Tiefdruckeinheit mit zwei im Gummi-Gummi-Prinzip arbeitenden Druckwerken,

Fig. 3 die Druckeinheit nach Fig. 2 im Schnitt,

Fig. 4 die Bezugshülse des Transferzylinders in der Seitenansicht,

Fig. 5 den Wechsel der Bezugshülse des Transferzylinders.

Das in Fig. 1 dargestellte althergebrachte Tiefdruckwerk enthält einen Tiefdruckformzylinder 1, der in die Druckfarbe einer Farbwanne 2 eintaucht, sowie eine Zwischenwalze 3 und einen Presseur 4. Beim Durchgang zwischen dem Tiefdruckformzylinder 1 und der Zwischenwalze 3 wird die Bahn 5 einseitig bedruckt. Dem gegenüber weist die in Fig. 2 gezeigte Tiefdruckeinheit zwei Druckwerke 6, 7 mit jeweils einem Tiefdruckformzylinder 8, 9 und einem Transferzylinder 10, 11 auf. Alle Zylinder 8 bis 11 sind in den Seitenwänden 12, 13 der Druckeinheit gelagert, wobei die Transferzylinder 10, 11 in Exzenterbuchsen 14 bis 17 aufgenommen werden (Fig. 3). Mittels der Exzenterbuchsen 14 bis 17 sind die Transferzylinder 10, 11 sowohl an den Tiefdruckformzylinder 8, 9 des jeweiligen Druckwerkes 6, 7 als auch gegeneinander anstellbar. Auf der Antriebsseite tragen die Zapfen 18 bis 21 der Zylinder 8 bis 11 jeweils ein Stirnrad 22 bis 25 und stehen damit mit ihrem jeweils benachbarten Zylinder in Antriebsverbindung.

An jedem Tiefdruckformzylinder 8, 9 ist eine Kammerrakel 26, 27 angestellt, die mittels einer Pumpe 28, 29 über eine Zuleitung, 30, 31 mit Farbe versorgt wird. Rückleitungen 32, 33 führen von den Kammerrakeln 26, 27 zu Farbbehältern.

Die auf dem Tiefdruckformzylindern 8, 9 befindlichen Tiefdruckformen werden von den Kammerrakeln 26, 27 eingefärbt. Im Ausführungsbeispiel kommt eine Wasserfarbe mit einer Viskosität von ca. 80 bis 120 mPa s zur Anwendung. Aber auch andere Farben, beispielsweise strahlungshärtbare oder Offsetfarben mit einer Viskosität von mindestens 80 bis maximal 1000 mPa s können verdruckt werden. Die Kammerrakeln werden vorteilhaft mit farbumlauf betrieben, d. h. die Pumpen 28, 29 fördern mehr Farbe, als für das Drucken benötigt wird. Der Farbüberschuß wird über die Rückleitungen 32, 33 den Farbbehältern 34, 35 wieder zugeführt. Beim Abwälzen des Tiefdruckformzylinders 8, 9 mit dem jeweiligen Transferzylinder 10, 11 geben die eingefärbten Näpfchen die Druckfarbe an diesen ab. Diese wiederum übertragen im gegenseitigen Abrollkontakt das Druckbild auf die zwischen ihnen hindurchgeführte Bahn 36.

Die Transferzylinder 10, 11 tragen jeweils einen Bezug aus einem vollvernetzten aliphatischen Polyurethan. Auch Silikon könnte angewendet werden. Der Bezug 37 ist vorteilhaft auf eine metallische Trägerhülse 38 aufgetragen. Diese Bezugshülse 39 ist in Fig. 4 gezeigt. Der Bezug 37 hat eine Rauhtiefe Rz 6 µm. Die radiale Rückprallelastizität des Bezuges ist größer 95%, sein Druckverformungsrest kleiner als 5%, vorzugsweise kleiner als 2%, seine Härte 70 bis 80 Shore A. Seine Dichte beträgt 0,30 bis 0,65 g/cm³. Derartige Transferzylinderhülsen sind in der DE 39 08 999 C2 beschrieben.

Der Wechsel der Bezugshülse 39 ist für den Transferzylinder 10 in fig. 5 dargestellt. Für den Wechsel wird aus der Seitenwand 13 das Wandstück 40 entnommen. Durch die so geschaffene Öffnung 41, deren Durchmesser größer als der Außendurchmesser der Bezugshülse 39 ist, wird nunmehr letztere axial vom zylindrischen Körper 42 des Transferzylinder aus dem Druckwerk geschoben. Vorteilhaft sind auch die Tiefdruckformen der Tiefdruckformzylinder 8, 9 hülsenförmig gestaltet, die ebenso durch das in Fig. 5 gezeigte Prinzip gewechselt werden können. Unter Benutzung der Erfindung können aber auch die Bezugshülsen bzw. Formhülsen gewechselt werden, nachdem die entsprechenden Zylinder aus dem Druckwerk entnommen wurden, wofür hierfür Schlitze in den Seitenwänden durch Entnahme von Füllstücken geschaffen werden. Der Tiefdruckformzylinder kann aber beispielsweise auch mit einzelnen mit Stoß aufgelegten Druckformen, z. B. magnetisch haftend, versehen sein. Auch kann die Tiefdruckform fest auf dem zylindrischen Körper des Tiefdruckformzylinders aufgebracht sein. Der Zylinder kann hierzu in der Druckmaschine bebildert und gelöscht werden.

Claims (10)

1. Verfahren für indirekten Tiefdruck mittels eines Tiefdruckformzylinders (8, 9), eines Transferzylinders (10, 11) und eines Gegendruckzylinders und mit einer an den Tiefdruckformzylinder (8, 9) angestellten Kammerrakel (26, 27), die die Druckform mit einer Farbe einfärbt, und bei dem anschließend die Farbe mittels des Transferzylinders (10, 11) auf den Bedruckstoff übertragen wird, wobei eine Farbe mit einer Viskosität im Bereich von 80 bis 1000 mPa s verwendet wird und der Transferzylinder (10, 11) einen Bezug mit geschlossener Oberfläche, einer Oberflächenrauheit mit einer Rauhtiefe Rz < 6 µm, einer geringen Benetzbarkeit und hoher Kompressibilität mit einer radialen Rückprallelastizität größer 95% trägt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammerrakel (26, 27) dem Tiefdruckformzylinder (8, 9) eine Wasser als Lösungsmittel enthaltende Farbe zuführt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammerrakel dem Tiefdruckformzylinder (8, 9) eine strahlungshärtbare Farbe zuführt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammerrakel (26, 27) dem Tiefdruckformzylinder (8, 9) eine Offsetfarbe zuführt.

5. Rotationsdruckmaschine für indirekten Tiefdruck, wobei das Druckwerk (6, 7) folgende Merkmale umfaßt

• - einen mit einer Druckform belegbaren Tiefdruckformzylinder (8, 9),
• - einen das Druckbild von dem Tiefdruckformzylinder (8, 9) übernehmenden Transferzylinder (10, 11) mit elastischer Oberfläche,
• - einen Gegendruckzylinder,
• - die genannten Zylinder (8, 9, 10, 11) sind in Seitenwänden (12, 13) gelagert,
• - der Transferzylinder (10, 11) ist mittels Exzenterbuchsen (14 bis 17) hinsichtlich der benachbarten Zylinder an- und abstellbar,
• - die genannten Zylinder (8, 9, 10, 11) haben gleiche Umfänge und stehen mit auf ihren Zapfen (18 bis 21) befestigten Stirnrädern (22 bis 25) in Antriebsverbindung,
• - der Transferzylinder (10, 11) trägt einen Bezug mit geschlossener Oberfläche, einer Oberflächenrauheit mit einer Rauhtiefe Rz < 6 µm, einer geringen Benetzbarkeit und hoher Kompressibilität mit einer radialen Rückprallelastizität größer 95%.

6. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezug (37) des Transferzylinders (10, 11) aus einem vollvernetzten aliphatischen Polyurethan oder Silikon besteht.

7. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezug (37) des Transferzylinders (10, 11) auf einer Trägerhülse (38) befestigt ist, die auf dem zylindrischen Körper (42) des Transferzylinders (10, 11) lagert und durch eine freilegbare Öffnung (41) in der Seitenwand (13) des Druckwerkes axial vom Körper (42) aus dem Druckwerk schiebbar ist.

8. Rotationsdruckmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckform als Hülse ausgebildet ist, die auf dem zylindrischen Körper des Tiefdruckformzylinders (8, 9) lagert und durch eine freilegbare Öffnung in der Seitenwand (13) des Druckwerkes axial vom Körper aus dem Druckwerk schiebbar ist.

9. Rotationsdruckmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammerrakel (26, 27) einen mit einer Farbpumpe (28, 29) verbundenen Farbzulauf und einen mit einem Farbbehälter (34, 35) verbundenen Farbablauf aufweist.

10. Rotationsdruckmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegendruckzylinder der Transferzylinder (10, 11) eines weiteren Druckwerkes (6, 7) fungiert, an dem ebenfalls ein Tiefdruckformzylinder (8, 9) mit Kammerrakel (26, 27) angeordnet ist.