DE9004016U1 - Farbauftragswalze in Form einer Rasterwalze - Google Patents

Description

Farbauftragswalze in Form einer Rasterwalze

Die Neuerung bezieht sich auf eine Farbauf^!ragswai- ze in Form einer Rasterwalze für ein üiisetfarb-

werk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. 10

FarbwerVe ^qer hier interessierenden Art können die hohen An?:y*der ■: gen an dj.e Reproduzierbar keit der Druckform id die A*'bildegenauigkeit auf den Druoücträger bei gleichb^aibend und tonwert-

^■^ richtiger Qualität nur -"Her wenn bei aus

reichender Langzeitanwendung jederzeit gleich dicke Fü,rbschichten für die die Farbflüssigkeit übertragende Walze, hier also die Rasterwalze, sichergestellt sind. Mit einer Rakel zusammenar beitende Druckauftragswalzen erfüllen alle An

forderungen meist nicht gleichzeitig.

Da die für diesen Zweck ausreichend gehärtete Rakel mit ihrer Schneide über die Oberfläche der Rasterwalze gleitet, muß dafür Sorge ge

tragen werden, daß der hierdurch zwangsläufig entstehende Abrieb vernachlässigbar klein bleibt, insbesondere auch dann, wenn die für die Farbaufnahme mit einer Matrix von Näpfchen versehene Ober- fläche zwischen den Näpfchen nur sehr schmale

Stege und damit ein kleines Steg-Näpfchen-Verhältnis vorgibt.

Es ist in diesem Zusammenhang bekannt, auf den dynamisch ausgewuchteten Kern einer solchen Walze

bzw. auf deren Ballenfläche eiii'ü vorzugsweise harte Keramikschicht aufzubringen und die erfor-

derliche Anzahl und Form der Näpfchen oder Vertiefungen mittels Laserstrahl in eine solche Oberfläche einzugravieren. Diese unter der Bezeichnung "Laserlox" bekannten 5

Walzen erbringen nach Airtab^ii bei üblichen

Rakeleinsatz mehr als 2CU Mi Laufmeter ohne erkennbaren Verschleiß und damit ohne merkliche Änderung der Volumenaufnahme für die Näpfchen. Als unzulänglich muß hier jedoch angesehen werden, daß das von Haus aus hydrophile Keramikmaterial zu Schwierigkeiten bei der Feuchtmittelübertragung führen kann, so daß der eigentliche Farbaufdruck mitunter

verwässert erscheint.
15

Farbwerke, die mit hochviskosen Druckfarben, wie das beispielsweise bei Offsetdruckmaschinen der Fall ist, arbeiten, bedienen sich bekanntlich einer in einen Farbkasten eintauchenden Tauch-

walze, einer die auf einem Zylinder aufgespannte

Druckform einfärbenden Auftragswalze und einer die Farbe von der Tauchwalze an die Auftragswalze übertragenden übertragungswalze, wobei

die übertragungswalze mit den Farbaufnahmever-

tiefungen und den dazwischen angeordneten Stegen in Rasteranordnung beaufschlagt ist. Um einen gleichmäßig dünnen Farbfilm garantieren zu können, sind der Walze sogenannte Farbvorrats- bzw.

Konditionierungswalzen zugeordnet. Zur Bewerk-

stelligung eines dosierten Ubertragens der Farbflüssigkeit ist es üblich, Stellvorrichtungen vorzusehen, die von Fall zu Fall von Hand justiert werden müssen, was nicht nur einen erhöhten baulichen Aufwand, sondern darüber hinaus auch eine

komplizierte und umstand Liehe Bedienung

nc forderlich macht.

Es sind auch Rasterwalzen für ein Offsetfarbwerk mit durch abrakelbare Stege begrenzten Näpfchen bekannt, die aus keramischem Material bestehen, bei denen die Näpfchen eine hydrophobe Auskleidung aufweisen (DE-OS 37 13 027). Diese Räätcrwaize, die bsi der bekannten Anordnung als Stahlwalze ausgebildet ist, wirkt mit einer

Auftragswaise zusammen, der neben der Farbe ein

, Feuchtmittel zugeführt wird. Da auch hier die Gefahr besteht, daß das zur Benetzung der Druckplatte benötigte Feuchtmittel über die Auftragswalze auf die Rasterwalze gelangt und die Haftung der Farbe in den Näpfchen und damit die Füllung der Näpfchen mit Farbe negativ beeinflußt und somit Schwankungen in Farbmenge und Farbdichte auftreten können, ist auf die hydrophobe Auskleidung besondere Aufmerksamkeit gerichtet. Für den mehr

schichtigen Walzenaufbau wird auf optimale Materialwahl für jede einzelne Schicht gsschtst, viobei als hartkeramische Beschichtung Aluminiumoxid oder Chromoxid für besonders vorteilhaftes ver-

( 25 schleißfestes Material gefunden wurde, das mittels

Laserstrahl graviert wird. Nach der Gravur wird die hydrophobe Materialschicht in Form einer gleichmäßig dünnen Kupferschicht von 20 &mgr; bis 50 &mgr; Stärke aufgebracht, so daß einerseits hohe Verschleißsicherheit durch die Stege aus hartkeramischem Material gewährleistet wird und die sich für den Druck negativ auswirkende hohe Affinität dieses Keramikmaterials zu Wasser im Bereich der Näpfchen durch die dünne aufgedampfte Kupferschicht vermieden werden kann. Ein zunächst nur sehr dünn

aufgedampfter Kupferfilm einer Slärke von

4 bis 5 &mgr; kann nachfolgend galvanisch auf die
vorgenannte Stärke gebracht werden, wobei der
Kupfeifilm dann die gesamte Rasteroberfläche der

Farbauftragswalze übergreift und wahlweise im Bereich der Hartkeramikstege auf deren Oberfläche vor
Einsatz der Walze wieder abgeschliffen werden kann.

Form und Größe dor Rasterung der Keramikschicht bestim- ||

men bei diesen bekannten Farbauftragswalzen Zwangs- ij

läufig das Volumen der Zumeßnäpfchen, wobei als weiter- ,-|

er Parameter hier die Stegbreite der Gravur in der Kera- ·!

mikoberflache eingeht. j

Schließlich soll in diesem Zusammenhang auch noch Erwähnung finden, daß derartige Mehrschichtwalzen auch
in der Form vorgeschlagen wurden, daß auf einem dynamisch
ausgewuchteten Walzenzylinder, eine auf dessen Ballenfläche aufgebrachte Keramikschicht mit einer Vielzahl

^von i-ⁿ deren Oberfläche eingebrachten, zwischen sich

erste Stege bildenden Rasteranordnung von Näpfchen- i

Vertiefungen vorgesehen ist, wobei eine die Vertiefungen | ausfüllende zweite Schicht aus hydrophobem Material ,

und eine in die zweite Schicht eingebrachte, die j

Farbauftragsflüssigkeit dosiert aufnehmende zweite
Rasteranordnung von Näpfchen vorgesehen ist
(EP-A 89 73 0149) .

Die vorliegende Neuerung geht von dem vorstehend begO schriebenen Stand der Technik aus, wobei ihr die Aufgabe zugrunde liegt, bei einer Mehrschichtwalze der
gattungsgemäßen Art, die auf die Ballenfläche des Walzenzylinders aufgetragene abriebfeste Keramikschicht in
ihrer Anordnung optimal für den Rakelbetrieb zu gestalten, unabhängig von die Rasterung der die Farbauftragsflüssigkeit zu messenden Näpfchen, ausgehend von einer

7
■*· Haschuren-Lasergravurin der Knramikschicht.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß für die vorliegende Vorrichtung durch die im Kennzeichen ^ des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht.

Deren besondere Ausgestaltung und Weiterbildung ist in den Unteransprüchen im einzelenen dargelegt.
10

Als Rasterwalzen für den Offsetdruck, insbesondere das Anilox-Offsetverfahren,werden heute vorwiegend lasergravierte Keramikwalzen eingesetzt, die nach der Gravur mit einem Kupferfilm

¹^ überzogen werden. Bei der vorliegenden Neuerung

ist es nunmehr besonders vorteilhaft, daß bezüglich der Lasergravur innerhalb der Keramikoberfläche ausschließlich un^i zwingend von einer Haschurengravur ausgegangen wird, bei der keine Näpfchen sondern Linien erzeugt werden, also auf der Oberfläche freiliegende Stege, zwischen denen parallel zueinander aber im spitzen Winkel zu einer Parallelen bzw. Senkrechten entlang des Walzenumfanges geradlinige Auskerbungen liegen. Näpfchenstrukturen durch Lasergravuren herzustellen hat sich als außerordentlich schwierig erwiesen, wohingegen nach diesem Verfahren hergestellte Liniengravuren hohe Genauigkeit und Fehlerlosigkeit aufweisen. Eine solche Liniengravur innerhalb der Keramikschicht läßt sich dann nach bekannten Verfahren vorteilhaft mit Metall wie Kupfer oder Messing ausfüllen und anschließend die Oberfläche, wie gleichfalls an sich bekannt, soweit abtragen bis die geradlinigen und zueinander parallel liegenden Keramikstege freigelegt sind. In einem fest vorgeb-

baren Winkel gamma zu dieser Linienstruktur, läßt sich nunmehr eine neue Hasehurengravur in die Rasterung vorteilhaft <;urch eine Ätzgravur einbringen, so daß sich letztlich eine Näpfchengravur ergibt. In einer vorteilhaften

Ausbildung, bei der die beiden im Winkel zueinander liegenden unterschiedlichen Haschurengravuren mit gleicher Rasterung durchgeführt sind, wird soir.it jedes einzelne Näpfchen durch zwei Keramikstege und zwei Metallstege ge

bildet, die sich jeweils gegenüberliegen. Da jede der Liniengravuren im Winkel zur Achse der Rasterwalze liegt, während die Rakel entlang einer parallel zur Rotationsachse der Walze liegenden Andrucklinie auf deren Ober

fläche aufliegt, bilden die verschleißfesten Keramikstege für die Rakel Auflagelinien, die die weniger verschleißfesten metallischen Gravurstege vor Abrieb schützen, währen/⁰ gleichzeitig die vollständige metallische Auskleidung

der Näpfchen die Forderungen nach oleophilen

&bull; * »* ^ V J I^ I &mdash;. «■. /N V» -PT " Vl *-\ *"l ^* 4- ' -*T rt ^FiI 1 1 &Lgr;&Pgr;

UIlVA lly Ui. U^IlWkICIl UUC±I.J.Ü^ll^ll Gp"Cj_lllWJ. VJ-IuliS" «

Besonders vorteilhaft ist es, wenn als Metallbeschichtung Messing zur Anwendung kommt, da

) 25 sich hierdurch eine hochgleichmäßige Schicht

struktur vorgeben läßt. Dies folgt aus der Tatsache, daß im Gegensatz zu den br^T:.«-:.*.ten Näpfchengravuren jede Einzelgravur sich aus einer Liniengravur zusammensetzt und ihrerseits jede Liniengravur durch eine andere Gravurart her

gestellt ist, nämlich zum Einen die Lasergravur und zum Anderen eine Ätzgravur. Bei der Lasergravur kann der Plasmastrahl j.n der herzustellenden grabenartigen Auskerbung nach zwei

Seiten entweichen, was einen gleichmäßigen Ein

schnitt bedeutet, im Gegensatz zu der ansonsten gegebenen Gefahr einer Strahverwirbelung innerhalb des Näpfchens.

Die andererseits bloße Verwendung von Haschurengravuren, also ohne die überlagerung zweier solcher Gravuren im Winkel zueinander, fand bisher praktische Anwendung nur für Beschichtungsverfahren, nicht jedoch für Druckverfahren, für die

die Farbzumessung in einem Näpfchenraster von erheblicher Bedeutung ist.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen soll die Neuerung in beispielsweiser Ausführungsform

näher erläutert werden. Es zeigen.

Bild 1 eine schematisch verein-

fachte Drauf- und Seiten

ansicht einer Farbauftragswalze,

Bild 2 den Mehrschichtaufbau der

Oberflächenbeschichtungen

der Walze nach der Neuerung

Bild 3 eine vergrößerte Liniengravur

(Haschurenrasterung) geschnitten in Schrägsicht innerhalb

der Keramikschicht und

Bild 4 eine Draufsicht auf eine

Napfchenanorrinung für ein .qc, Rastersrhema

&bull; · I I It I ti

Die über a in Seitenansicht und über b in Längsunsicht gezeigte Farbauftragswalze von Bild 1 besitzt die in Bild 2 als Ausschnitt und im Querschnitt dargestellte Schichtanordnung. Demnach ist auf einen

Stahlkern K des Walzenzylinders im Ausführungsbeispiel eine Hartkeramikschicht. S₁ au£ deren Ballenflache 2 aufgebracht. In die äußere Umfangsflache sind Auskerbungen in Form von rillenförmigen geradlinigen

Vertiefungen R (siehe Bild 3) mittels Lasergravur eingeformt. "wischen den Vertiefur^en lassen sich freiliegend Stege L₁ erkennen, die ein rasterförmiges Oberflächenmuster in der Keramikschicht S- als Haschuren-

gravur definieren. Die Stege L, geben die Abstreichfläche bzw. -linien für die Rakel vor, wenn die Farbauftragswalze mit Farbflüssigkeit beaufschlagt ist. Die dargestellte Rasterwalze läßt sich beispielsweise vorteilhaft zum

direkten oder indirekten Einfärben eines Plattenzylinders benutzen. Unter den verschiedenen Offsetverfahren soll in diesem Zusammenhang wiederum beispielsweise das "Anilox"-Verfahren Erwähnung ( 25 finden, für das Rasterwalzen mit Oberfläche zum Einsatz gelangen, die Ölfarben gegenüber eine besondere Affinität aufweisen andererseits jedoch hydrophob sind. Bei dem genannten bekannten "Anilox"-OffSetdruckverfahren müssen bisher Rakel verwendet werden, die zu Verschleißerscheinungen

und damit häufigen Stillstand im Produktionsbetrieb führen. Bekannte Materialien mit verschleißfesten aber hydrophilen Eigenschaften zeigen die an sich bekannten Unregelmäßigkeiten im Farb-

,35 auftrag, s> '"iaß die eingangs genannten Nachteile mit

einer Rasterwalze bei der ausschließlich verschleißfeste Keramikschichten und eine Lasergravur zur Anwendung kommt, nicht behoben werden

können. Hiermit läßt sich vorteilhaft nur eine 5

Optimierung der Abstreiffläche entlang der

Keramikstege für die Rakel vorgeben, nictit iedoch entsprechende Bedingungen für die die Farbauftragsflüssigkeit übertragenden Hohlräume.

Neuerungsgemäß wird daher in einem weiteren Arbeitsgyr^ -^ie las-rgravierte Kerav?iikschicht S. (") m.'t einer Auskleidung S, gefüllt, dia in ihrer

Dicke zunächst über .ie Höhe ."-3r Keramikstege L₁ hinausragt und die in ihxer Materialwahl

■ic -L

so getroffen wird, daß sie aber die gewünschten ölfreundlichen aber wasserfeindlichen Eigenschaften verfügt. Die Schicht S_ besteht im Aus führunc,sbei spiel aus Messing. Nachdem das

Messing mittels an sich bekannter Verfahrens-

weisen in die Keramikrillen und damit in die geradlinigen Auskerbungen eingebracht und hier ausreichend fest verankert worden ist, wird das Auskleidungsmaterial, so weit abgetragen, daß die Stege L₁ freigelegt sind. Damit ist eine glatte zylindrische Oberfläche vorgegeben, bestehend aus der Messingfüllung innerhalb der Vertiefungen bzw. Rillen und den diese etwa reihen-/ oder zeilenweise unterbrechenden Keramikstegen L₁ Damit die Farbauftragswalze die Offsetdruckfarbe

if aufnehmen kann, wird nunmehr in diese Oberfläche

§ eine weitere von der ersten Gravur unabhängige

&bull; zweite Gravur eingebracht, nämlich in Form einer

Vielzahl von Näpfchen N.

35

Diese Gravur ist gleichfalls eine Haschurengravur und liegt, zur ersten in einem definierten Winkel, beispielsweise einem 90° Winkel. Das Metall läßt sich unbeeinflußt von der bereits vorhandenen Hasehurengravur innerhalb er "eramikschicht S, , die hiervon auch nicht betroffen ist, mittels bekannter Ätzverfahren so abtragen, daß eine Rastermatrix aus einer Vielzahl von Näpfchen N auf der

YQ ümfangsoberfläche entsteht. Hierbei wird darauf geachtet, daß der Abtragungsvorgang des Metalls nur so weit betrieben wird, daß noch eine Schicht metallischen Auskleidungsmaterials S₂ verbleibt und darüber hinaus zwischen jeder Näpfchenreihe

je bzw. Näpfchenzeile Stege einer Haschurengravur L».

Die Anordnung der Näpfchenmatrix ist in Bild 4 schematisch wiedergegeben. Hier ist erkennbar, daß die freiliegenden Stege L- eine Liniengravur

2Q bilden, während die in das Metall eingebrachte Haschurengravur L&ldquor; entsprechende Stege vorgibt, die in einem festen Winkel gamma zu den Stegen L₁ liegen,- wobei sich der winkpl gamma aus dem Winkel alpha und dem Winkel beta zusammensetzt, die jeweils die 7,ur Drehachse der Walze in bezug auf die beiden Haschuren definierten Winkel sind. Da die Keramik von der Ätzflüssigkeit nicht angegriffen wird, entsteht so aus zwei Haschurenrastern die gezeigte Näpfchengravur.

Die so entstandenen

Näpfchen, werden somit begrenzt durch jeweils zwei sich gegenüberliegende Keramikstege und zwei Messingstege, wobei die ersteren als verschleißfeste Auf_oc lageflächen für die Rakel zur Verfugung stehen. Die

Auskleidung indes Näpfchens mit Messing '-rful.lt somit die Forderungen ruich einer oleophilen und hydrophoben Oberfläche. D.i<"> Messingbesrhichtung auf dem Kerainikmaterial weist eine gleichmäßige Schichtstruktur auf.

Da die beiden Gravuren auf der Rasterwalze 1 voll-

OLUUUX^ UItUUIlUIfJX^ VVlIUXiIUiIUOi. HUJ.yv-ut.i-J.Xi. ttui.uuitf

kann sowohl die Rasterung der freiliegenden Stege L₁ (Laßergravur) als auch diejenige der Haschurengravur L_? untereinander gleich sein oder ein ganzzahliges Vielfaches voneinander darstellen, als auch sich periodisch untereinander wiederholen. In jedem Falle definiert die Rasterung der freiliegenden Stege L^ ausschließlich die Kontaktfläche zu c?er Rakel, während die die Näpfchen vorgebende Rasterung der Haschurengravur L_ ausschließlich der Farbzumessung bzw. deren Dosierung dient. Die zwischen dem Auskleidungsmaterial bzw. der zweiten Schicht entstehenden Stege einerseits und die hierzu &idiagr;&pgr;&iacgr; fsstsn Winkel liegenden Ste^s andererseits ■ finden sich vorteilhaft auf gleicher Höhe, sie können jedoch auch gegenüber letzteren leicht radial

( 25 nach innen zurückgesetzt sein, so daß eine Eingriffnahme der Rakel mit den Metallstegen gerade ausgeschlossen wird.

Claims (6)

Schut&zgr;anSprüche

1. Farbauftiagswalze in Form einer Rasterwalze für eine Druckauftragvorrichtung wie ein Offsetfarbwerk, mit einer Rakel, bestehend aus einem Walzenzylinder, einer auf dessen Oberfläche aufgebrachten, geschliffenen Hartkeramikschicht, in

j^g deren abriebfeste Oberflächen mittels Laserstrahl

Stege zwischen sich freigebende Vertiefungen eingraviert sind, und aus einer hydrophoben metallischen Auskleidung, die die Wandungen der Vertiefungen weitgehend vollständig mit dem Auskleidungsmaterial

,c bedeckt, wobei die Keramikstege mit ihren, mit der

Rakel in Eingriff gelangenden Umfangsoberflachen freiliegen und das Auskleidungsmaterial eine für den Druckvorgang die Auftragsflüssiggkeit aufnehmende Vielzahl von Näpfchen vorgibt, dadurch

2Q gekennzeichnet, daß die freiliegenden

Stege (L₁) der Hartkeramikschicht (S,) eine Haschurengravur bilden, wobei zumindest ein Teil jeweils sich gegenüberliegender Wandungslinien der Näpfchen (N) durch die Keramikstege vorgegeben sind, und daß die in einem festen Winkel hierzu angeordneten beiden übrigen Stegwandungen der durch Ätzen eingebrachten Näpfchen (N) vollständig aus dem metallischen Auskleidungsmaterial (S₂) bestehend in ihrer Gesamtheit ihrerseits eine Haschuren-

_&Lgr;/&Lgr; gravur (L_) bilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe Auskleidungsmaterial (S_) der Näpfchen (N) Kupfer ist.

10

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß d is Auskleidungsmaterial (S..) Messing ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterung der freiliegenden Stege (L₁) der Lasergravur ein ganzzahliges Vielfaches der Rasterung der Haschurengravur (L_) oder umgekehrt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die freiliegenden Stege (L..) vorgegebene Haschuren-Rasterung gleich der geätzten Rasterung der Haschurengravur (L_) ist.

■

6. Vorrichtung nach wenigstens einem der An

sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gravurwinkel bezogen auf die Bahnlaufrichtung

der beiden Liniengravuren so gewählt sind, daß

20

kein Moire auf der Druckunterlage entsteht.

;." /. vorricntung nacn Ansprucn &igr;, aaaurcn gesenn-

zeichnet, daß die erste und zweite Gravur

Stege vorgibt, die in ihrer radialen Ausdehnung etwa

fe 25

£ ^: gleiche Höhe aufweisen und insoweit wenigstens

H: hinlänglich auf gleicher Umfangsflache liegen.

15

30

35