DE60001165T2

DE60001165T2 - Vorrichtung für das einfärben einer aniloxwalze einer flexographiquedruckmaschine

Info

Publication number: DE60001165T2
Application number: DE60001165T
Authority: DE
Inventors: Bernard Depond
Original assignee: Saint Eloi Mecanique Outil S A
Current assignee: Saint Eloi Mecanique Outil S A
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 2000-05-09
Publication date: 2003-10-23
Anticipated expiration: 2020-05-10
Also published as: JP2003512195A; FR2793441A1; AU4414500A; US6799508B1; EP1177101B1; WO2000068014A1; DK1177101T3; ATE230674T1; PT1177101E; FR2793441B1; DE60001165D1; EP1177101A1; ES2189753T3

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der flexographischen Druckmaschinen, und sie hat eine Vorrichtung, die sogenannte Rakelkammer, zum Einfärben einer Aniloxwaize zum Gegenstand.
Die Druckgruppen der Flexodruckmaschinen umfassen eine sogenannte Aniloxwalze, die dazu bestimmt ist, ein von einer anderen, als Klischeeträger bezeichneten Walze getragenes Klischee einzufärben. Das Einfärben des Klischees erfolgt durch einen Farbübertrag von der Aniloxwalze auf den Klischeeträger.
Ein Problem, das zu lösen ist, besteht im Einfärben der Aniloxwalze. Gewöhnlich weist die Aniloxwalze eine äußere Oberfläche auf, die mit Näpfchen zur Aufnahme von Farbe versehen ist.
Es ist eine erste, relativ alte Art des Einfärbens der Aniloxwalze bekannt, die darin besteht, diese in ein Farbbad einzutauchen zu lassen. Zwischen der Aniloxwalze und dem Klischeeträger ist wenigstens eine Zwischenwalze eingefügt, um eine taugliche Verteilung der Farbe auf der gesamten Oberfläche des Klischees zu erzielen. Ein Hauptnachteil dieser Art des Einfärbens liegt in ihrer Kompliziertheit und in den Farbspritzern, die eine Folge des Eintauchens sind und die einen Schutz des die Aniloxwalze umgebenden Raumes durch eine Verkleidung erforderlich machen.
Um diesen Nachteil zu beheben, sind Vorrichtungen, sogenannte Rakelkammern, zum Einfärben der Aniloxwalze vorgeschlagen worden. Diese Vorrichtungen umfassen ein dichtes Gehäuse, das ständig mit Farbe gefüllt ist und seitlich der Aniloxwalze derart angeordnet ist, dass ein Teil ihrer umlaufenden Oberfläche umhüllt wird. Eine Umwälzung der Farbe im Innern des Gehäuses erhält ihre Homogenität. Gemäß verschiedener Varianten wird die Farbe entweder durch direkte Ausnutzung der Drehbewegung der Aniloxwalze oder durch Hinzufügung verschiedener Rücklaufmittel aus dem Gehäuse abgeführt. Die Dichtigkeit zwischen dem Gehäuse und der Aniloxwalze wird einerseits an den Enden der Aniloxwalze durch ein Paar Flansche, die mit Dichtelementen ausgestattet sind, und andererseits entlang der Aniloxwalze durch ein Paar Rakeln, die jeweils stromaufwärts (positive Rakel) und stromabwärts (negative Rakel) der Einfärbzone der Aniloxwalze angeordnet sind, erreicht, wobei die negative Rakel im übrigen dazu bestimmt ist, die Farbe auf der Oberfläche der Aniloxwalze glattzustreichen.
Ein erster Nachteil dieser Art von Vorrichtung liegt in einer vom Zufall abhängigen Einfärbung der äußeren Oberfläche der Aniloxwalze und einer ungleichmäßigen Verteilung der Farbe auf dieser wegen des in dem Gehäuse herrschenden Druckes, der eine taugliche Füllung der Näpfchen nicht begünstigt.
Ein zweiter Nachteil rührt von der Druckumwälzung der Farbe im Innern des Gehäuses her, die zu beträchtlichen Beanspruchungen hinsichtlich der Dichtigkeit zwischen dem Gehäuse und der Aniloxwalze, vor allem an den Enden dieser letzteren, führt und ein häufiges Auswechseln der Dichtelemente notwendig macht, was eine nachteilige Unterbrechung des Betriebs der Maschine erfordert.
Das Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung von der als Rakelkammer bezeichneten Art zum Einfärben einer Aniloxwalze einer Flexodruckmaschine vorzuschlagen, die ein gleichmäßiges Einfärben der Aniloxwalze gewährleistet und deren Konstruktion ihre Wartung schnell und einfach macht.
Der erfinderische Schritt hat darin bestanden, ausgehend von der oben gemachten Feststellung und entgegen den Gepflogenheiten auf dem Gebiet eine Rakelkammer vorzuschlagen, in deren Innern die Farbe auf natürliche Weise durch Schwerkraft strömt, und zwar von einer Versorgungskammer, in welche die Farbe eingeleitet wird, bis zu einer Evakuierungskammer, aus der die Farbe herausfließt. Eine Rakel, die sogenannte Halterakel, ist zwischen den beiden genannten Kammern eingefügt und überragt die Evakuierungskammer, um ein Hindernis für den natürlichen Durchfluss der Farbe zu bilden und einen Rückstau von Farbe zu schaffen, welche vorzugsweise auf natürliche Weise unter der Wirkung der Derhung der Aniloxwalze von dem Rückstau bis zur stromaufwärtigen Seite der negativen Rakel befördert wird. Strömungskanäle für die Farbe gestatten ein Entweichen der Farbe aus dem Rückstau zur Evakuierungskammer, um den natürlichen Umlauf der Farbe zwischen den beiden Kammern trotz Anwesenheit der Halterakel aufrechtzuerhalten.
Diese Anordnungen sind derart, dass in erster Linie der Umlauf der Farbe im Innern der Rakelkammer nicht erzwungen wird und bei Atmosphärendruck erfolgt und in zweiter Linie der stromaufwärts der negativen Rakel gebildete Farbwulst keine ungünstige Schubkraft auf diese bewirkt, wie dies bei den Vorrichtungen des bisherigen Stands der Technik der Fall ist, bei denen Farbe unter Druck im Innern des Gehäuses zirkuliert. Dies hat ein homogenes Einfärben und ein gleichmäßiges und beständiges Glattstreichen der Aniloxwalze und schließlich eine taugliche Verteilung der Farbe auf ihrem gesamten Umfang zur Folge.
Es ist anzumerken, dass die Wahl einer Rakel als Hinderungsorgan für das natürliche Fließen der Farbe im Innern des Gehäuses bevorzugt wird, weil diese Rakel nicht nur dazu geeignet ist, den Farbrückstau zu schaffen, sondern auch, und dann als Verteiler bezeichnet, dazu geeignet ist, eine taugliche Verteilung der Farbe auf der Aniloxwalze zu gewährleisten, und dass ein entsprechendes Organ, das lediglich die Funktion eines Hindernisses für das natürliche Fließen der Farbe erfüllen würde, statt dessen eingesetzt werden könnte, ohne deshalb gegen die allgemeine Regel der Erfindung zu verstoßen, aber in diesem Fall ihm ein Organ zur Verteilung der Farbe auf der Aniloxwalze beigesellt werden müsste.
Anders ausgedrückt: Es wird deutlich, dass die Halterakel nicht nur dazu bestimmt ist, stromaufwärts der negativen Rakel einen Farbrückstau zu schaffen, sondern auch, als sogenannter Verteiler, die Farbe auf der Aniloxwalze zu verteilen und glattzustreichen.
Ihren erfinderischen Schritt weiterführend, schlagen die Anmelder vor, die Stirnseiten des Gehäuses der Rakelkammer mittels Flanschen, insbesondere aus Nylon, die in einfachem Kontakt gegen die Stirnseiten der Aniloxwalze gehalten werden, zu schließen, wobei diese Flansche nicht nur die Stirnseiten des Gehäuses bilden, sondern selbst auch Dichtelemente zwischen dem Gehäuse und der Aniloxwalze darstellen; es ist anzumerken, dass die so erzielte Dichtigkeit aufgrund der einfachen Schwerkraftströmung der Farbe im Innern des Gehäuses ausreicht.
Schließlich und gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die negative Rakel mittels eines abnehmbaren Trägers mit dem Gehäuse verbunden, um einen leichten Zugang zum Innern der Rakelkammer zu gewähren, vor allem hinsichtlich ihrer Reinigung, und um ein schnelles und leichtes Auswechseln der negativen Rakel durch Austausch des Trägers gegen einen anderen, der zuvor mit einer Rakel bestückt wurde, zu ermöglichen, ohne den Betrieb der Maschine lange unterbrechen zu müssen und ohne die Position der Rakelkammer in Bezug auf die Aniloxwalze verändern und folglich diese letztere leeren zu müssen.
Die vorliegende Erfindung wird besser verständlich und einschlägige Einzelheiten werden ersichtlich bei der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf die Figuren der beigefügten Tafel erfolgen wird, wobei:
Fig. 1 eine schematische Querschnittansicht einer Einfärbvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist,
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht von oben des Innern einer Rakelkammer einer in der vorhergehenden Figur dargestellten Einfärbvorrichtung ist.
In den Figuren umfasst eine Einfärbvorrichtung, die sogenannte Rakelkammer, für eine sich drehende Walze 2, die sogenannte Aniloxwalze, einer Flexodruckmaschine ein langgestrecktes geschlossenes Gehäuse 4, 6. Dieses Gehäuse wird durch Bewegungsmittel 10 von einem Chassis 8 gehalten, um derart gegen die Aniloxwalze 2 angedrückt zu werden, dass ein Teil ihrer umlaufenden Oberfläche, die sogenannte Einfärbzone, dicht umhüllt wird. Das Gehäuse 4, 6 begrenzt einen Innenraum, die sogenannte Hauptkammer, die dazu bestimmt ist, den Sitz einer Farbumwälzung zu bilden, und zu diesem Zweck mit einer Zuleitung 12 und einer Ableitung 14 für die Farbe ausgestattet ist. Das Gehäuse 4, 6 ist außerdem mit einem Paar Längsrakeln 16 und 18 ausgestattet, einer sogenannten positiven 16, die dazu bestimmt ist, stromaufwärts der Einfärbzone angeordnet zu werden, bzw. einer negativen 18, die dazu bestimmt ist, stromabwärts der Einfärbzone angeordnet zu werden.
Die Hauptkammer, die mit Mitteln 32, 34 ausgestattet ist, um den Sitz einer Farbumwälzung bei Atmosphärendruck zu bilden, ist in zwei übereinander angeordnete Kammern 20 und 22 unterteilt, die durch Kanäle 24 für die Strömung der Farbe durch einfache Schwerkraft miteinander kommunizieren, von der oberen Kammer 20, der sogenannten Versorgungskammer, zur unteren Kammer 22, der sogenannten Evakuierungskammer, wobei die beiden Kammern 20 und 22 durch eine Rakel 26, die sogenannte Halterakel, voneinander getrennt sind, um einen Rückstau von Farbe in der oberen Kammer 20 und stromaufwärts der negativen Rakel 18 zu schaffen. Diese Anordnungen sind derart, dass die Farbe lediglich durch Schwerkraft im Innern des Gehäuses 4, 6 strömen kann und dass der Rückstau von Farbe 28 im Hinblick auf das Einfärben der Aniloxwalze 2 erzeugt wird.
Gemäß der in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsform werden die Strömungskanäle 24 für die Farbe von einem Durchlass gebildet, der jenseits der Enden der Halterakel 26 zwischen der letztgenannten 26 und den Stirnwänden 6 des Gehäuses vorgesehen ist.
Vorzugsweise und dank der Strömung der Farbe bei Atmosphärendruck werden die Stirnwände des Gehäuses 4, 6 von Flanschen 6 gebildet, die dazu bestimmt sind, in Gleitkontakt gegen die entsprechenden Stirnflächen der Aniloxwalze 2 gedrückt zu werden, wobei die Flansche 6 ihrerseits Dichtelemente zwischen dem Gehäuse 4, 6 und der Aniloxwalze 2 bilden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die negative Rakel 18 durch einen abnehmbaren Träger 30 derart an dem Gehäuse 4, 6 angebracht, dass die negative Rakel 18 durch ein Herausziehen des Trägers 30 aus dem Gehäuse 4, 6 entfernt werden kann, ohne dass eine Gesamtverschiebung der Rakelkammer durch den Einsatz ihrer Bewegungsmittel 10 notwendig ist.
Vorzugsweise bildet die Halterakel 26 mit einer Tangente der Aniloxwalze 2, angelegt am Kontaktpunkt zwischen der Halterakel 26 und der Aniloxwalze 2, einen geschlossenen Winkel zwischen 5º und 15º, der sich gegen die negative Rakel 18 öffnet.
Es versteht sich, dass wie üblich wenigstens eine der Rakeln, die positive 16, negative 18 oder die Halterakel 26, mit Mitteln zum Einstellen des Kontaktdruckes ausgestattet ist, den sie auf die Aniloxwalze 2 ausüben sollen (nicht in den Figuren dargestellt).
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Mittel zur Bewegung 10 des Gehäuses ein Organ 11, das auf das Gehäuse einen elastischen Schub gegen die Aniloxwalze ausübt, wobei das Gehäuse unter der Wirkung dieses elastischen Schubs durch einstellbare Anschläge 13, mit denen das Gehäuse ausgestattet ist, an dem Chassis zur Anlage kommt.
Man wird diesbezüglich dennoch feststellen, dass aufgrund des Umlaufs der Farbe im Innern des Gehäuses 4, 6 durch natürliches Fließen bei Atmosphärendruck und im Gegensatz zu den Rakelkammern des bisherigen Stands der Technik die positive Rakel 16 nicht mit der Aniloxwalze 2 in Kontakt sein kann, ohne deshalb in dieser Zone ein reichliches Entweichen von Farbe aus dem Gehäuse 4, 6 zu gestatten.
In dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel wird der im Innern des Gehäuses 4, 6 herrschende Atmosphärendruck durch eine Zufuhr von Farbe mittels einer Pumpe 32 aus einem Vorrat 34 ins Innere der Versorgungskammer 20 durch die Zuleitung 12 erreicht. Die Farbe fließt bis zur Halterakel 26 und bildet dann den Farbrückstau 28. Die Aniloxwalze wird eingefärbt und die Farbe fließt durch die Durchlässe 24 zur Evakuierungskammer 22 und fließt dann durch die Ableitung 14 bis zum Vorrat 34. Es versteht sich, dass dieses Beispiel für die Versorgung der Rakelkammer der Erfindung nicht einschränkend ist und dass andere Lösungen ins Auge gefasst werden können, ohne deshalb gegen die oben ausgesprochene allgemeine Regel der Erfindung zu verstoßen.
Gemäß neuesten Ausführungsarten besteht die Rakelkammer aus einem Körper aus Profilaluminium mit seitlichen Dichtungen aus Kunststoff und mit einstellbaren Rakelträgern. Sie verfügt über den Vorteil eines Verteilers aus Kunststoff, der einen "Keil" von Farbe erzeugt, welcher die gute Füllung der Näpfchen der Aniloxwalze ermöglicht, bevor die Überschüsse durch die negative Rakel zurückgewonnen werden. Dieser Überschuss wird durch Durchlässe an den Enden des Verteilers und eine Vertiefung der Kammer auf gleicher Höhe zur zweiten Kammer hin abgeführt, die durch die positive Rakel abgedichtet wird. Schließlich gestattet eine Sammelrinne die Rückführung der Farbe zur Pumpe.
Der Verteiler reicht bis an die Aniloxwalze heran, um zu ermöglichen, dass die Farbe durch ein hydrodynamisches Phänomen gegen die Aniloxwalze "stößt". Die untere Rakel ist künftig um 5/10º mm in Bezug auf die Aniloxwalze zurückgesetzt. Diese Rakel dient nämlich nicht dazu, eine gute Verteilung der Farbe in den Näpfchen zu gewährleisten, und die Dichtigkeit der Kammer bleibt aufrecht, da die Farbe nicht auf diese Zone der Rakel herabfließt. Der Rücksprung dieser Rakel ermöglicht eine Verminderung der Abnutzung der Aniloxwalze, die nur ein einziges Mal abgestrichen wird, und ermöglicht ebenfalls die Verwendung nur einer einzigen Rakel. Überdies kommt es nicht mehr zu einem Verschmieren der Rakel durch Farbe, die nicht auf das Klischee übertragen wird. Schließlich bewirkt die Oberflächenspannung der Farbe in Bezug auf die keramische Beschichtung, dass man eine Wölbung auf der Oberseite des Näpfchens erzielt. Die Näpfchen, die keine Farbe auf das Klischee übertragen, wurden also vergeblich von der unteren Rakel abgestrichen.
Auf Höhe des Verteilers kommt die Farbe in einer Richtung an, die der Drehung der Aniloxwalze entgegengesetzt ist. Somit "stößt" sie tatsächliche gegen die Näpfchen; was ein vollständiges Nachfüllen der Farbe gestattet. Es ist die Drehgeschwindigkeit der Aniloxwalze, die das Niederhalten in den Näpfchen erzeugt.
Farbe, die nicht in den Näpfchen bleibt, wird an der Rakel 18 nach oben gezogen, und es bildet sich so ein Hohlwirbel (Pfeile 31), der an den Seiten durch die Durchlässe 24 abfließt. Das Erzielen dieses Hohlwirbels ermöglicht eine gute Verteilung der Farbe über die gesamte Breite der Aniloxwalze und ein vollkommenes Nachfüllen der Tinte in die Näpfchen. Dieser Hohlwirbel ist eine Spirale, deren Ganghöhe kleiner wird, wenn die Viskosität der Farbe steigt und auch wenn die Geschwindigkeit sinkt.
Dank der Gesamtheit der früheren und der neuen Anordnungen arbeitet die Rakelkammer bei Atmosphärendruck, was es ermöglicht, Beanspruchungen der Aniloxwalze zu vermeiden und sie somit vor einem vorzeitigen Verschleiß zu bewahren, und dies bei einer vollkommenen Verteilung der Farbe sogar bei großen Umfangsgeschwindigkeiten (über 300 Meter/Minute), sogar mit fetten Druckfarben.

Claims

1. Vorrichtung zum Einfärben einer Aniloxwalze (2) einer flexografischen Druckmaschine mit einer Rakelkammer, die ein langgestrecktes, geschlossenes Gehäuse (4, 6) umfasst, getragen von einem Chassis (8) durch bewegliche Mittel (10) um gegen die Aniloxwalze (2) derart angedrückt zu werden, dass ein Teil ihrer umlaufenden Fläche, der sogenannten Farbzone, dicht umhüllt wird, wobei das Gehäuse (4, 6) einen Innenraum, die sogenannte Hauptkammer, begrenzt, die dazu bestimmt ist, den Sitz einer Farbumwälzung zu bilden und die zu diesem Zweck eine Zuleitung (12) und eine Ableitung (14) für die Farbe aufweist, ferner ein Paar von Längsrakeln, nämlich einer sogenannten positiven (16) Rakel, die dazu bestimmt ist, stromaufwärts der Farbzone angeordnet zu werden, und einer negativen (18), die dazu bestimmt ist, stromabwärts der Farbzone angeordnet zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptkammer, die mit Mitteln (32, 34) zum Umwälzen der Farbe bei Atmosphärendruck ausgestattet ist, in zwei übereinander angeordnete Kammern (20, 22) unterteilt ist, die ihrerseits durch Kanäle (24) durch Schwerkraftströmung der Farbe miteinander kommunizieren von der oberen Kammer (20), der sogenannten Versorgungskammer zur unteren Kammer (22), der sogenannten Evakuierungskammer, wobei die beiden Kammern (20, 22) durch eine Rakel (26) voneinander getrennt sind, der sogenannten Halterakel, um einen Rückstau von Farbe (28) in der oberen Kammer (20) und stromaufwärts der negativen Rakel (18) zu halten, derart, dass die Farbe lediglich durch Schwerkraft im Inneren des Gehäuses (4, 6) strömen kann, und dass der Farbüberschuss (28) im Hinblick auf das Einfärben der Aniloxwalze (2) gehalten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Strömungskanäle aus einem Kanal gebildet sind, der oberhalb der Enden der Halterakel (26) zwischen der letztgenannten (26) und den Stirnwänden (6) des Gehäuses gebildet ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnwände des Gehäuses (4, 6) aus Flanschen (6) gebildet sind, die dazu bestimmt sind, mit den entsprechenden Stirnflächen der Aniloxwalze (2) in gleitenden Kontakt zu gelangen, und dass die Flansche (6) ihrerseits Dichtelemente zwischen Gehäuse (4, 6) und Aniloxwalze (2) bilden.

4. Vorrichtung nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die negative Rakel (18) durch einen beweglichen Träger (30) derart an das Gehäuse (4, 6) angedrückt ist, dass die negative Rakel (18) durch ein Herausziehen des Trägers aus dem Gehäuse (4, 6) ausgezogen werden kann, ohne dass ein gesamtes Entfernen der Rakelkammer notwendig ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterakel (26) mit einer Tangente der Aniloxwalze (2), angelegt am Kontaktpunkt zwischen der Halterakel (26) und der Aniloxwalze (2), einen Winkel einschließt, der zwischen 5 und 15 Grad liegt und sich gegen die negative Rakel (18) öffnet.

6. Vorrichtung nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der beiden Rakeln (16, 18) mit Mitteln zum Einstellen des Anpressdruckes ausgestattet ist, der auf die Aniloxwalze (2) ausgeübt wird.

7. Vorrichtung nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsantrieb (10) des Gehäuses (4, 6) ein Organ (11) umfasst, das auf das Gehäuse einen elastischen Schub gegen die Aniloxwalze (2) ausübt, und dass das Gehäuse (4, 6) unter der Wirkung dieses elastischen Schubs durch einstellbare Anschläge (13), mit denen das Gehäuse (4, 6) ausgestattet ist, gegen das Chassis (8) angedrückt wird.