Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung ist auf verbesserte Farbbehälter gerichtet, welche in
Tampondruckmaschinen gemäß Anspruch 1 verwendet werden.
Hintergrund der Erfindung
-
Ein Farbbehälter und ein Rakelteil für einen Farbbehälter dieses Typs ist aus
der US-A-5 662 041 bekannt. Sie offenbart einen Rakelteil, welcher aus einem
Polymer, z. B. einem polymeren Verbundwerkstoff, welcher
Polyetheretherketon und Kohlenstoff-Fasern enthält, gebildet ist. Die GB-A-
2 043 537 offenbart einen Offset-Siebdruck, welcher ein Wischerblatt aus
Nylon hat. Die EP-A-0 829 348 offenbart einen Rakelring eines Farbbehälters,
welcher aus Karbid oder einem anderen harten Material hergestellt ist und in
Kunststoff eingebettet ist.
-
Tampondruckmaschinen mit abgedichteten Farbbehältern enthalten einen
Farbbehälter, welcher in einer umgedrehten Weise gehalten wird, in welcher
eine Dichtung und eine Rakelendfläche davon in Anlage mit einem Druckblock
oder einem "Klischee" sind, welches in einer sich hin- und herbewegenden
Weise montiert ist, um Farbe in einem vorbestimmten Muster auf einen
Drucktampon zu übertragen. Der Farbbehälter enthält eine ringförmige
Oberfläche, welche ein integraler Teil des Behälters oder, alternativ, ein
separater Ring sein kann, welcher als eine Gleitdichtung zwischen dem
Farbbehälter und dem Klischee und als eine Rakel oder "Messer" dient, um
sicherzustellen, dass nur die gravierten Abschnitte des Klischees Farbe zur
Drucktamponaufnahmestelle tragen.
-
Die US-Patente Nr. 4 557 195 und 4 905 594 offenbaren Beispiele solcher
früherer Maschinen.
-
Um bei Tampondruckern einen Qualitätsdruck sicherzustellen, ist es wichtig,
dass die ringförmige Rakel des Farbbehälters zuverlässig die ganze Farbe von
der Klischeeplatte kratzt oder wischt, welche sich nicht in den gravierten
Ausnehmungen befindet. Ein beständiges Erhalten der Sauberwischfunktion
stellte Probleme dar. Um diese Dichtungs- und Wischwirkung zu erhalten und
aufrechtzuerhalten, wurden Rakelelemente typischerweise aus einem sehr
harten Material gebildet, wie Karbid, Keramik, Schnellarbeitsstahl, oder anderes
hartes Metall, und wurden zu einer sehr genau ebenen Oberfläche bearbeitet,
wie z. B. durch Läppen. Das zuvor erwähnte US-Patent 4 557 195 zum Beispiel
beschreibt die Verwendung von harten Materialien, um die
Endkontaktoberflächen der Farbbehälter zu bilden, mindestens in solchen
Bereichen, welche einer Wischfunktion dienen. Ein weiterer Vorschlag besteht
darin, dass es möglich sein könnte, elastische Teile aus Metall oder Kunststoff
für die Seitenabschnitte von rechtwinkligen Behälterendflächen zu verwenden,
welche sich parallel zur Richtung der Verschiebung erstrecken und keine
Wischfunktion haben, sondern nur der Funktion dienen, Schürzen in einem
nicht-geätzten Bereich abzudichten.
-
Viele Klischees werden aus Metall gemacht, insbesondere für die
Hochvolumenreproduktion des gleichen Bildes. Klischees jedoch, welche eine
Kunststoff-Gravuroberfläche haben, z. B. aus einem photosensitiven
Polymermaterial, haben eine weite Verwendung gefunden, da sie im
allgemeinen viel weniger teuer herzustellen und zu gravieren sind als die
Klischees, welche eine Metallgravuroberfläche verwenden. Die Kunststoff-
Gravuroberflächen können geschaffen werden unter Verwendung einer
Grundträgerplatte oder -blocks, z. B. aus Metall, mit einer Gravuroberfläche,
welche durch eine Schicht, Laminat oder Beschichtung eines photosensitiven
Polymers gebildet wird, oder sie können eine ganze Platte oder Block aus
solch einem Polymermaterial darstellen. Die Kunststoff-Gravuroberflächen
neigten jedoch dazu, schneller zu verschleißen als die Metall- oder mit
Metalloberflächen versehenen Klischees. Aus diesem Grund wurden die
Klischees mit Kunststoff-Gravuroberflächen hauptsächlich für relativ kurze
Produktionsläufe verwendet.
-
Farbbehälter wurden im allgemeinen aus Metallen wie Aluminium, Stahl oder
aus Kunststoff geformt. Der Rakelabschnitt des Behälters wird gewöhnlich aus
Karbidstahl hergestellt. Das US-Patent Nr. 5 662 041 offenbart einen
Farbbehälter, bei welchem der Rakelabschnitt aus einem polymeren Material
gebildet ist, wie einem polymeren Verbundwerkstoff, welcher
Polyaryletherketon und Kohlenstoff-Fasern enthält und von einem festen
Schmiermittel durchdrungen ist.
-
Der Farbbehälter, der Rakelabschnitt und bei Erweiterung, das (die)
Material(ien), aus welchem(n) sie hergestellt ist, muss (müssen) bestimmte
physikalische Eigenschaften aufweisen. Sie müssen chemisch beständig sein
gegenüber Bestandteilen der Farbe, insbesondere dibasischen Estern und
aromatischen Kohlenwasserstoffen. Sie müssen auch ausreichend fest und
steif sein im Hinblick auf die geforderte Betriebsumgebung. Ferner müssen die
Materialien, welche verwendet werden, um den Rakelteil herzustellen,
verschleißbeständig sein, da der Rakelteil das Klischee wiederholt während des
Betriebes abwischt.
Zusammenfassung der Erfindung
-
Es ist ein Ziel dieser Erfindung, einen verbesserten Farbbehälter für
Tampondruckmaschinen zu schaffen, welcher aus Kunststoffmaterialien
hergestellt ist.
-
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen verbesserten Farbbehälter zu
schaffen, bei welchem der Rakelteil des Farbbehälters aus Kunststoffmaterial
gebildet ist.
-
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Rakel zu schaffen, welche aus
einem Kunststoffmaterial gebildet ist, welches die chemische Beständigkeit
liefert, welche erforderlich ist, um den ungünstigen Wirkungen der Exposition
dibasischer Ester und aromatischen Kohlenwasserstoffen, welche in den
Farbstoffen gefunden wurden, zu widerstehen.
-
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Rakel zu schaffen, welche aus
einem Kunststoffmaterial gebildet ist, welches ausreichend steif und fest ist, um
den Bedingungen der Betriebsumgebung zu widerstehen.
-
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Rakel zu schaffen, welche aus
einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, welches ausreichend
verschleißbeständig ist.
-
Es ist ein anderes Ziel dieser Erfindung, Farbbehälter mit verbesserten
Rakeloberflächen in Druckmaschinen zu schaffen.
-
Ein anderes Ziel dieser Erfindung sind alle Kunststoff-Farbbehälter, bei welchen
der Farbbehälter und der Rakelabschnitt aus Kunststoffmaterialien hergestellt
sind. Ein Rakelteil für einen Farbbehälter gemäß der Erfindung ist in Anspruch
1 definiert.
-
Es wurde festgestellt, dass der Rakelteil eines Farbbehälters einer
Tampondruckvorrichtung aus Kunststoffmaterialien geformt werden kann,
welche die erforderliche chemische Beständigkeit und Steifheit zeigen, bei
einer bedeutenden Kostenersparnis, im Vergleich zu Behältern, welche Metall-
Rakelteile haben. Das heißt, der Karbidstahlring, welcher hauptsächlich als
Rakelteil des Behälters verwendet wird, ist sehr teuer und ist eigentlich der
Grund für die meisten Herstellungskosten. Folglich bietet ein Farbbehälter,
welcher einen Kunststoff-Rakelteil hat, zu reduzierten Kosten erhältlich ist und
in der Lage ist, in der gleichen Umgebung wie ein Farbbehälter mit einem
Metall-Rakelabschnitt zu arbeiten, einen bedeutenden Vorteil gegenüber den
Behältern des Standes der Technik.
-
Wenn ein Kunststoff-Rakelteil verwendet wird, füllt das geschmolzene
Kunststoffmaterial den Raum, wo sonst der Karbidstahlring in den Farbbehälter
eingesetzt würde. Daher muss jedes polymere Material, welches als Rakelteil
verwendet werden soll, spritzgussfähig und auf enge Toleranzen bearbeitbar
sein.
-
Der Rakelteil wird vorzugsweise aus einem polymeren Verbundwerkstoff
gebildet, welcher eine hohe Druckfestigkeit und eine hohe Beständigkeit
gegenüber Chemikalien, insbesondere Druckfarben hat. Der polymere Rakelteil
sollte eine schmale distale Endfläche definieren, welche das offene Ende des
Behälters zum Gleiten unter Druck, Abdichten und Rakeleingriff mit einer
gegenüberliegenden Kunststoff-Gravurfläche begrenzt. Der Rakelteil kann ein
separates Ringelement sein, welches in geeigneter Weise am offenen Ende
des Behälterkörpers montiert ist, oder es kann mit dem Behälter einteilig sein.
Es wurde festgestellt, dass etwas Verschleiß des distalen Endes auftritt, und
dass die Zuverlässigkeit, ein sauberes Abrakeln der Gravuroberfläche zu
erhalten, deutlich bei gegenwärtigen Maschinen abnimmt, wenn sich die
Spitzenbreite erhöht über ungefähr 0,76 mm (0,03 Inches). Es ist günstig,
diesen Kontaktabschnitt mit einem engen kegelförmigen Querschnitt
auszubilden, wie nur für Beispielzwecke, mit einer Anfangsspitzenbreite in der
Größenordnung von 0,38 mm (0,015 Inches) und sich konisch erweiternd auf
ungefähr 0,53 mm (0,021 Inches) im Bereich des angenommenen
Verschleißes.
-
Ein spezielles Material, welches bevorzugt ist zur Bildung des Rakelteiles, ist
ein Polymer-Verbundwerkstoff aus einem zu 65% Mineral- und
Glasbeladenem Polyphenylensulfid, erhältlich von GE Plastics, Pittsfield MA, unter
dem Handelsnamen SUPEC G323. Andere geeignete Materialien für den
Kunststoffbehälter enthalten ein zu 60% mit Keramik beladenes Nylon 6,6
(erhältlich von LNP Engineering Plastics, Inc. Exton PA, unter der Bezeichnung
LSG440), gefüllte Polyamide wie PA6 oder PA 6,6 oder andere Polyamide,
gefüllte Polyester, wie Poly(ethylenterephthalat) oder Poly(butylenterephthalat),
gefüllte oder ungefüllte Polyetherketone (PEEK), gefülltes Acetal, gefülltes oder
ungefülltes Polyphenylenoxid, gefülltes oder ungefülltes Polyarylimid (PAI),
gefülltes oder ungefülltes Polyethersulfon (PES) und warmausgehärtete
Materialien, wie Phenoplaste oder Polyester. Diese Polymere können oder
können nicht Füllstoffe enthalten. Geeignete Füllstoffe enthalten Glas, Mineral,
Kohlenstoff-Faser, Wollastonit, Mika und Platytalk.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Fig. 1 ist eine Seitenansicht des Druckerbereiches einer
Tampondruckmaschine.
-
Fig. 2 ist eine vertikale Ansicht, teilweise im Schnitt, im wesentlichen längs der
gestrichelten Linie 2-2 von Fig. 1.
-
Fig. 3 ist eine Ansicht der Vorrichtung von Fig. 1, wobei das Klischee und der
Drucktampon in ihre Druckübertragungspositionen vorgefahren sind.
-
Fig. 4 ist eine vergrößerte diametrale Querschnittsansicht eines Farbbehälters
und anliegenden Klischees wie in Fig. 2.
-
Fig. 5 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Rakelringes wie in Fig.
4.
-
Fig. 6 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 4, welche eine andere Ausführungsform
zeigt, welche die Lehren dieser Erfindung anwendet, nämlich bei einem
Farbbehälter, bei welchem der Rakelringteil mit dem Hauptkörper des Behälters
integral ausgebildet ist.
-
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
-
Die Zeichnungen zeigen die Farbhalte- und -übertragungskomponenten einer
Tampontyp-Druckmaschine 10. Die Maschine enthält einen Trägerrahmen, von
welchem die dargestellten Teile eine Basis 12 und einen oberen Rahmenteil 14
enthalten, welches beide Komponenten einer geeigneten Rahmenstruktur für
solche Maschinen sind, wie bei diesem Stand der Technik bekannt. Eine flache
Gravurplatte 16 ist in geeigneter Weise auf dem Plattenbett montiert zur Hin-
und Herbewegung zwischen einer zurückgezogenen Färbeposition, wie in Fig.
1, und einer ausgefahrenen Übertragungsposition, wie in Fig. 3. Diese Platte,
auch allgemein bekannt als Klischee, kann aus jedem geeigneten Material
bestehen, typischerweise aus Metall, Kunststoff oder einer Kombination davon,
und ist normalerweise auf ihrer oberen Gravurfläche 17 mit Text, Logos oder
anderen Mustern, welche durch den Betrieb der Maschine 10 gedruckt werden
sollen, photograviert. In der Maschine 10 ist die Gravuroberfläche 17 die obere
Oberfläche einer nicht-metallischen, vorzugsweise Kunststoffschicht 16A,
welche das eingravierte Bild in einer bekannten Weise trägt, siehe Fig. 4. Dies
ist vorzugsweise eine dünnen Schicht eines photoreaktiven Polymers, welches
auf die Oberseite eines Druckblockkörpers 16B eines anderen Materials
aufgetragen wird, z. B. durch Befestigen einer dünnen Platte oder eine
Beschichtung 16A des photosensitiven Polymers auf einen Basisdruckblock
16B, welcher aus Metall oder ähnlichem gebildet ist. Die Gravuroberfläche 17
kann jedoch auch ein integraler Teil eines Druckblockes sein, welcher aus
einem geeigneten Polymermaterial gebildet wurde.
-
Geeignete Polymergravurmaterialien und kommerzielle Produkte zur
Bereitstellung der Kunststoff-Gravuroberfläche 17 sind bekannt. Sie enthalten
zum Beispiel Platten und Laminate aus den verschiedenen sogenannten
photosensitiven oder photoreaktiven Polymeren, welche gegenwärtig auf dem
Markt erhältlich sind, wie z. B. verschiedene Polyamid-Photopolymer-
Materialien. Ferner können sie wasserwaschbare Typen sein, wie die
"nyloprint"- und "nylograv"-Platten, welche von BASF Lacke + Farben AG in
Stuttgart, Deutschland erhältlich sind, oder alkoholwaschbare Typen, wie das
"ST-52"-Material, welches von der gleichen Firma erhältlich ist.
-
Ein Übertragungstampon 18 mit einer geeigneten Konfiguration ist auf einem
Trägerstab 20 zur geeigneten vertikalen Hin- und Herbewegung montiert. Bei
ausgefahrenem Klischee 16 wird der Tampon 18 gegen den gravierten Bereich
des Klischees gedrückt, wie in Fig. 3, um davon das Farbmuster aufzunehmen,
und dann wieder nach oben zurückgezogen. Während das Klischee
anschließend zur Wiedereinfärbung zurückgezogen wird, wie in Fig. 1, wird der
Tampon 18 gegen ein Aufnahmeobjekt vorbewegt, um das Farbmuster in einer
bekannten Weise durch jeglichen geeigneten koordinierten
Antriebsmechanismus darauf zu übertragen.
-
Ein Farbbehälter 22 ist über dem Klischee montiert, um als ein Zufuhrreservoir
für die Druckfarbe zu dienen. Der Behälter hat einen offenen Boden für freien
Zugang der Farbe zur oberen Fläche 17 des Klischees und hat einen Rakel-
oder "Messer"-Ringteil 24 um sein unteres offenes Ende. Die Rakel 24 muss
jederzeit in ständigem und konstantem Kontakt mit der benachbarten
Oberfläche 17 des Klischees 16 gehalten werden, um eine Dichtung zum
Zurückhalten der Farbzufuhr im Behälter 22 zu bilden und um die Oberfläche
17 von aller Farbe darauf sauber abzurakeln, wenn das Klischee aus der
Beladungsposition von Fig. 1 vorbewegt wird zur Transferposition von Fig. 3,
mit Ausnahme nur der Farbe in den eingravierten oder anderweitig gebildeten
Vertiefungen in der oberen Fläche 17 zur Definition des Druckmusters. Der
Rakelteil 24 kann ein Teil des Behälters selbst sein oder ein separates
Element, welches in geeigneter Weise am unteren Ende des Behälters
befestigt ist. In jedem Fall stellt die Rakel eine sehr schmale distale Endfläche
25 gegen das Klischee dar und wird einer kontinuierlichen Wischfunktion gegen
das Klischee unterzogen, wenn das Klischee hin- und herbewegt wird. Der
Rakelring 24 ist aus einem Kunststoff gebildet, welcher eine hohe
Druckfestigkeit hat und dabei einen festen unteren Rakelkantenabschnitt aus
Kunststoff liefert. Der Rakelring muss auch eine geeignete chemische
Beständigkeit gegenüber den Bestandteilen der Farbe, wie dibasischen Estern,
zeigen.
-
Die Kontaktendfläche 25 des Messerrings und der oberen Fläche 17 des
Klischees sollten exakt ausgebildet sein und in einem geeigneten
Druckanlageeingriff miteinander über die Länge der Messerklinge stehen, d. h.
über den ganzen Umfang des Rings. Geringfügige Abweichungen einer der
Oberflächen von der anderen in der Größenordnung von wenigen Mikrometern,
oder selbst Veränderungen in der Druckkraft zwischen den zwei Oberflächen
längs verschiedener Abschnitt des Umfanges des Ringes können ein Auslaufen
der Farbe verursachen oder einen Farbfilm in unerwünschten Bereichen der
ausgesetzten Abschnitte des Klischees zurücklassen (manchmal als "Nebeln"
bezeichnet) und/oder Kratzer oder andere unerwünschte Verschleißmuster auf
dem Klischee und/oder dem Rakelring verursachen, welche die
Gebrauchsdauer der relativ teueren Klischees und der Ringe ungünstig
beeinflussen können. Daher ist es äußerst wünschenswert, dass ein sehr guter
aber gleichförmiger Druckkontakt zwischen dem Ring und der Gravuroberfläche
des Klischees aufrechterhalten wird.
-
Ein Einstellgriff 26 ist an der Vorderseite der Vorrichtung vorgesehen, um die
Nutzlänge des Trägerstabes einzustellen. Ein entfernbarer Füllstöpsel 28 ist im
oberen Ende des Farbbehälters vorgesehen. Der Behälter 22 enthält auch
einen ringförmigen Flansch 34, wie er typischerweise zum unteren offenen
Ende solcher Behälter benachbart vorgesehen ist.
-
Der Niederhaltemechanismus zum Halten des Behälters in einer Position, wo
seine Rakel 24 in gewünschtem ständigem Eingriff mit dem Klischee 16 ist,
enthält: Einen Schubbund 36, welcher in einem überlagerten Verhältnis über
den Flansch 34 passt; der Bund 36 ist an diametral gegenüberliegenden Seiten
durch ein Paar von Verbindungsmechanismen 40a und 40b zur
Schwenkbewegung um eine Achse "X" schwenkbar montiert, welche zur
Oberfläche 17 parallel und zum Hin- und Herbewegungsweg des Klischees
rechtwinklig ist; und die Lagerstruktur zum Anlegen externer nach unten
gerichteter Kräfte auf den Schubbund 36 und so auf den Behälter 22 hat so
eine Ausgestaltung, dass sie sicherstellt, dass diese Kräfte auf den Bund an
Punkten übertragen wird, welche vor und hinter der querverlaufenden
Schwenkachse X (siehe Fig. 3) und nicht direkt auf der Schwenkachse
angelegt werden, um eine Verstärkungs- oder Versteifungswirkung zu liefern,
welche Vor- und Zurückneigungstendenzen des Behälters widersteht, wenn das
Klischee sich hin- und herbewegt.
-
Nach unten gerichtete Kräfte werden in die Behälterträgerkomponenten durch
ein Paar von Druckstäben 58a, 58b angelegt, welche in einer parallelen,
aufrechten Anordnung darüber angeordnet sind. Geringe Relativbewegungen
werden zwischen den beiden Druckstäben erlaubt und so zwischen den beiden
Seiten des Bundes 36, um eine Neigungseinstellung des Bundes und so des
Behälters 22 quer zur zentralen horizontalen Längsachse zu erlauben, welche
im allgemeinen parallel zur Richtung der Hin- und Herbewegung des Klischees
und rechtwinklig zur zuvor genannten X-Achse ist. Zu diesem Zweck sind die
Druckstäbe 58a und 58b zur vertikalen Bewegung im Maschinenrahmenteil 14
montiert. Eine Druckplatte 68 ist an den oberen Enden dieser zwei Stäbe 58a,
58b montiert. Ein Paar von Druckfedern 70a, 70b stehen mit den oberen Enden
der jeweiligen Stäbe 58a, 58b in Eingriff und sind an ihren oberen Enden
jeweils durch einstellbare Spannungs-Schraubmechanismen 72a, 72b
eingeschlossen, welche in einer oberen Federplatte 74 gehalten werden,
welche am Maschinenrahmen 14 befestigt ist. Die Druckkraft, welche von jeder
Feder 70a, 70b angelegt wird, kann eingestellt werden, wie z. B. durch
Gewindeeinstellung der jeweiligen Befestigungsmuttern, welche bei 76a, 76b
dargestellt sind.
-
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Behälter 22 aus einem harten
Kunststoffmaterial gebildet, welches eine geeignete chemische Beständigkeit
hat, um den Bestandteilen der Farbe zu widerstehen, wie z. B.
Poly(butylenterephthalat) oder irgend eines der anderen Materialien, welche in
dieser Patentbeschreibung beschrieben werden. Das Material könnte das
UHMW PE-Produkt TIVAR 1000® sein. Jedoch sind die Vorteile dieser
Erfindung auch mit Farbbehältern realisierbar, welche aus anderen Materialien
gebildet sind, wie z. B. Aluminium, Stahl oder andere Metalle.
-
In Bezug auf insbesondere Fig. 4-6 ist der Rakelringteil 24 des Behälters 22 ein
separater kontinuierlicher Ring, welcher in eine Nut 42 in der distalen Endfläche
43 des Behälterkörpers 44 mit Kraft eingefügt (Presspassung) ist. Der Ring
enthält einen im allgemeinen rechteckigen Basisabschnitt 45, welcher in die Nut
42 passt, und einen konischen Endabschnitt 46, welcher sich vom
Basisabschnitt zu einer schmalen distalen Kante oder Endfläche 25 verengt,
welche die Rakelfläche darstellt. Der Ring 24 definiert und begrenzt das offene
Ende des Farbbehälters 22, wenn er im Behälterkörper 44 entsprechend Fig. 4
installiert ist. Der Ring 24 ist aus einem polymeren Verbundmaterial gebildet,
welches eine hohe Druckfestigkeit hat, z. B. größer als ungefähr 206,8 · 10&sup6; Pa
(30 000 psi) bei Temperaturen unter ungefähr 149ºC (300ºF) und bis ungefähr
150 · 10&sup6; Pa (21 750 psi) unter 37,8ºC (100ºF), d. h. bei Raumtemperaturen.
Der polymere Verbundwerkstoff hat auch eine hohe chemische Beständigkeit
gegenüber Druckfarben, während er auch eine gute Verschleißbeständigkeit
hat, während seine Oberfläche ständig erneuert wird. In einem Fall fanden die
Erfinder heraus, dass die Spitzenbreite nur geringfügig von einer Anfangsbreite
von 0,381 mm bis 0,533 mm (0,015 bis 0,021 Inch) reduziert wurde. D. h., die
distale Rakelendfläche nutzt sich nur langsam ab, während sie die
Rakelfunktion gegenüber einer anliegenden und sich hin- und herbewegenden
Kunststoff-Gravuroberfläche ausübt, während sich die Kantenfläche der Rakel
kontinuierlich selbst erneuert. Es zeigt sich, dass das Vorsehen einer schmalen
Endfläche wichtig ist, um ein sauberes beständiges Wischen oder "Rakeln" zu
erhalten, um von der Oberfläche 17 die ganze Farbe zu entfernen, mit
Ausnahme der, welche in den eingravierten Nuten ist, welche das gewünschte
Druckmuster definieren, mit nach unten gerichteten Kräften, wie sie
normalerweise in den beschriebenen Maschinentypen auf die Farbbehälter 22
ausgeübt werden.
-
Fig. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Farbbehälters 22A, bei
welchem ein Rakelringteil 24A mit dem Behälterkörper 44A integral ist. Solch
ein Behälter kann durch Gießen des Behälters und des Ringes zusammen als
eine integrale Struktur oder durch Bearbeitung zu seiner Endform aus einem
geformten oder gegossenen Werkstück eines geeigneten Materials hergestellt
werden, wie dies in dieser Patentbeschreibung mit Bezug auf den Ringteil 24
beschrieben ist. Alternativ könnte eine integrale Einheit 24A hergestellt werden
durch Schmelzgießen oder "Schmelzschweissen" unter Verwendung solcher
Materialien für den Rakelringteil und einem unterschiedlichen, aber kompatiblen
Material für den Behälterkörperteil.
-
Der Rakelteil 24 kann aus einem Polymerverbundwerkstoff aus zu 65% mit
Mineral und Glas beladenem Polyphenylensulfid hergestellt werden, erhältlich
von GE Plastics, Pittsfield MA, unter dem Handelsnamen SUPEC G323.
Andere geeignete Materialien umfassen ein zu 60% mit Keramik beladenes
Nylon 6,6 (erhältlich von LNP Engineering Plastics, Inc. Exton PA, unter der
Bezeichnung LSG440), gefüllte Polyamide, wie z. B. PA 6 oder PA 6,6 oder
andere Polyamide, gefüllte Polyester, wie z. B. Poly(ethylenterephthalat) oder
Poly(butylenterephthalat), gefülltes oder ungefülltes Polyetherketon (PEEK),
gefülltes Acetal, gefülltes oder ungefülltes Polyphenylenoxid, gefülltes oder
ungefülltems Polyarylimid (PAI), gefülltes oder ungefülltes Polyethersulfon
(PES) und wärmeausgehärtete Materialien, wie z. B. Phenolmaterialien oder
Polyester. Diese Polymere können oder können nicht Füllstoffe enthalten.
Geeignete Füllstoffe schließen Glas, Mineral, Kohlenstoff-Fasern, Wollastonit,
Mika und Platytalk ein. Abhängig vom verwendeten polymeren Material,
welches verwendet wird, kann der Füllstoff tatsächlich eine Verstärkung liefern,
welche die Stärke des Verbundwerkstoffes relativ zum Polymermaterial
verbessert, wenn es nicht das Verstärkungsmaterial enthält.
-
Als ein besonderes Beispiel wurden kreisförmige Ringe 24 aus Zylindern des
zuvorgenannten Materials hergestellt. Solche Ringe hatten einen
Außendurchmesser von 65 mm und einen Innendurchmesser von 60 mm, was
eine Ringbreite (radial im Ring gemessen) von 2,5 mm über dem
Basisabschnitt 45 ergibt, eine gesamte axiale Tiefe des Ringes von ungefähr 6
mm, eine Tiefe des rechteckigen Basisabschnitts 45 von ungefähr 2 mm, eine
Tiefe des kegelförmigen Abschnitts 46 von ungefähr 4 mm und eine
anfängliche radiale Breite der Endfläche 25 von ungefähr 0,05 mm führte.
Diese Ringe funktionierten sehr gut, bis die Breite der Kontaktfläche sich zu
dem Punkt vergrößerte, wo das "Nebeln" auf der Gravuroberfläche aufzutreten
begann, offensichtlich eher aufgrund von Aquaplaning als aufgrund von
Reinwischeingriff durch die Endfläche. Bei diesen besonderen Ringen, welche
mit Niederdrückkräften betrieben wurden, welche typisch sind für solche
Maschinen, neigte solches Nebeln dann aufzutreten, wenn die Endfläche 25
sich auf eine radiale Breite von ungefähr 0,6 mm abnutzte, ausgehend von
einer Anfangsbreite von 0,3 mm.
-
Die anfängliche Dichtungs- und Wischwirkung der Rakelteile, wie hier
beschrieben, verbessert sich während des anfänglichen Gebrauchs
offensichtlich aufgrund einer sich selbst-läppende Wirkung gegen die
anliegende und sich hin- und herbewegende Kunststoff-Gravuroberfläche. Es
wurde herausgefunden, dass das periodische Drehen des Behälters 22, um
seine Drehposition relativ zur Richtung der Hin- und Herbewegung des
Klischees zu variieren, z. B. je auf wenige tausend Druckzyklen folgend, hilft,
eine gleichförmige Abnutzung des Rakelteils und der Gravuroberfläche
sicherzustellen, während die Dichtungs- und Wischfunktion auf der
Gravuroberfläche aufrechterhalten wird.
-
Ringe wie hier beschrieben, haben einen beständigen sauberen Rakelbetrieb
der Kunststoff-Gravuroberfläche über wesentlich ausgedehnte Lebensdauern
der Kunststoff-Bilder geliefert, d. h. sie ergeben eine wesentliche Erhöhung der
Anzahl der nützlichen Druckzyklen, welche mit jeder Kunststoff-Gravurplatte
erreichbar ist, im Vergleich zur Verwendung von harten Metall-Rakelringen auf
Gravurplatten aus den gleichen Kunststoffmaterialien.
-
Fig. 7 zeigt eine alternative Ausführungsform, wobei die Klischeetrommel 80
und der Übertragungstampon 82 eine zylindrische Gestalt aufweisen. Der
Farbbehälter 84 mit dem Deckel 85 ist mit einer Öffnung 86 dimensioniert, in
welche die Klischeetrommel gegen die Kanten 88 der Öffnung eingepasst ist.
Rakel 90, welche Rakelteile 92 haben, sind in Anlage mit der Klischeetrommel
80 und den Kanten 88 des Behälters 84. Die Rakelteile 92 sind verjüngt und
führen die Rakelfunktion gegen die anliegende und rotierende
Klischeetrommel 80 aus, welche eine Gravuroberfläche 94 aufweist. Die
schmale Endfläche der Rakelteile 92 lieferte ein sauberes, beständiges
Wischen oder Rakeln, welches die ganze Farbe von der Oberfläche der
Klischeetrommel 80 entfernt, mit Ausnahme der, welche sich in den
eingravierte Nuten der Klischeetrommel 80 befindet.
Beispiel
-
Ein Farbbehälter und ein Rakelteil wurden aus einem zu 65% mit Mineral und
Glas beladenen Polyphenylensulfid, erhältlich von GE Plastics, Pittsfield MA,
unter dem Handelsnamen SUPEC G323, geformt. Während des Formens
wurde der Karbidstahl-Rakelteileinsatz nicht verwendet. Der polymere
Verbundwerkstoff füllte den Raum, wo der Einsatz gewesen wäre, wobei der
Rakelteil in der Form eines Ringes gebildet wurde. Die Ringkante wurde dann
auf spezielle Abmessungen bearbeitet.
-
Der Farbbehälter wurde auf die Farbrakelfunktion getestet. Es wurde
festgestellt, dass er über 495 000 Zyklen einem Stahlklischee Farbe zuführte.
Zusätzlich wurde der Farbbehälter getestet, um zu sehen, wie er einer
polymeren geätzten Platte Farbe zuführte, und es wurde festgestellt, dass er
über 262 000 Zyklen zuführte, bevor die polymere Platte abgenutzt war. Es
wurde festgestellt, dass in jedem Fall der Farbbehälter, welcher aus dem PPS-
Verbundwerkstoff hergestellt wurde, eine gute chemische Beständigkeit
gegenüber den Komponenten von Tampondruckfarben aufwies.