EP0730527A1

EP0730527A1 - Vorrichtung zur zufuhr von druckfarbe in das farbwerk einer druckmaschine

Info

Publication number: EP0730527A1
Application number: EP95901332A
Authority: EP
Inventors: Robert A Wagner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-11-24
Filing date: 1994-11-23
Publication date: 1996-09-11
Anticipated expiration: 2014-11-23
Also published as: WO1995014574A1; DE4339939A1; EP0730527B1; DE4339939C2; DE59403752D1

Abstract

Zur Verbesserung der Handhabung von Druckfarbe in Druckmaschinen wird die Farbe auf die Duktorwalze (1) des Farbwerks über einen allseits umgrenzten Farbvorratsraum (10) abgegeben, an dessen Austrittsstelle bekannte Farbdosierelemente, z.B. Farbmesser (4) angeordnet sind. Das den Farbvorratsraum (10) bestimmende Begrenzungselement (5) bildet mit seinem vorderen Rand einen einstellbaren Spalt (8) zur Duktoroberfläche und die Farbe wird dem Farbvorratsraum (10) unter Druck zugeführt. Somit ist die Farbabgabe an den Duktor (1) nicht nur der Eigendynamik der Farbe und deren hydrostatischen Druck sowie der Stellung der Farbmesser (4) überlassen, sondern zusätzlich durch steuerbaren Farbförderdruck beeinflußbar. Die Farbe wird von einem geeingneten Pump- oder Spendersystem unter einem nach den jeweiligen Betriebsbedingungen günstigsten Druck unmittelbar in den Farbvorratsraum (10) vor die Farbdosierelemente (4) gepreßt.

Description

Vorrichtung zur Zufuhr von Druckfarbe in das Farbwerk einer Druckmaschine

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Zufuhr der Druckfarbe in das Farbwerk einer Druckmaschine, und zwar insbesondere auf das Auftragen der Farbschicht auf

110 die Duktorwalze am Anfang des Farbwerks.

Herkömmlicherweise ist hierzu ein Farbkasten vorgesehen, der bei der Vorbereitung der Maschine für den Druck mit einer Vorratsmenge Druckfarbe gefüllt wird. Da die ge¬ naue Verbrauchsmenge nicht bekannt ist, wird in aller

15 Regel eine größere Farbmenge eingefüllt als benötigt.

Während des Drückens sinkt das Niveau der Druckfarbe und

!

I damit der statische Druck am vorderen Rand des Farbka- | stenbodens, wo eine Mehrzahl von Farbdosierelementen, ! z.B. verschiebliche Farbmesser vorgesehen sind, die die

120 Schichtstärke der von der Duktoroberfläche zur Heberwal- ι ι ze mitgenommenen Farbe bestimmen. Um die an der jeweili¬ gen Position gewünschte Farbmenge in das Farbwerk ein¬ zuleiten, werden außer den Farbdosierelementen auch noch die Duktordrehzahl und der Einsatz der die Farbe vom 25 Duktor abnehmenden Heberwalze entsprechend gesteuert. I Unberücksichtigt bleibt dabei jedoch, daß auch der sta- i tische Druck der Farbe am Ort der Farbdosierelemente I Einfluß auf die Farbübertragung hat, so daß nur ein mittlerer Füllstand der Farbe optimal sein kann und das 130 Druckergebnis bei Überfüllung oder Unterfüllung jeweils mit geringerer Qualität ausfällt. Angesichts der immer j schnelleren Druckmaschinen und damit des schnelleren ¹ Farbverbrauchs wirkt sich dieser Umstand negativ auf die j Druckqualität und die Bedienerfreundlichkeit der Druck- maschine aus .

Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß nach Been¬ digung eines Druckauftrags in den üblichen Farbkästen meist größere Restmengen Druckfarbe verbleiben, deren 5 weitere Aufbewahrung oder Entsorgung Schwierigkeiten bereitet.

Eine gewisse Verbesserung ergibt sich mit einer aus dem DE-GM 1 944 832 bekannten Technik des Farbauftrags auf die Duktorwalze eines Farbwerks, bei der oberhalb des

10 üblichen Farbkastens mit als Dosierelement wirkendem Farbmesser eine in Querrichtung verfahrbare Farbpumpe vorgesehen ist, die die Farbe durch eine Düse nach unten auf den Duktor abgibt. Bei dieser Ausbildung kann der Farbvorrat gering gehalten werden und es kann die Farb-

15 abgäbe längs des Duktors entsprechend der gewünschten Verteilung gesteuert werden. Hier können sich jedoch Schwierigkeiten daraus ergeben, daß die zähe Druckfarbe nicht wie gewünscht nachfließt. Auch kann sich an der offenen Oberfläche des Farbvorrats eine störend wirkende 0 Haut bilden.

Ein Begrenzungselement für den Farbvorrat ist aus der US-PS 3 457 858 bekannt, wo ein keilförmiger Körper von hinten auf den geneigten Boden des Farbkastens geschoben wird und unter der Wirkung des Gewichts den Farbvorrat 25 zwischen sich und dem Duktor einschließt. Dieser Begren¬ zungskörper ist jedoch nur manuell verschiebbar und kann durch einen sich im Farbvorrat aufbauenden Druck wegge¬ schoben werden, so daß auch hier kein definierter Farb¬ auftrag und vollständiger Verbrauch des Farbvorrats si-

I O chergestellt ist.

Bei einer aus DE-OS 28 16 881 bekannten Vorrichtung wird Farbe mittels eines Dosierbalkens auf eine drehende Wal¬ ze aufgetragen, wobei eine Verteilung in Längsrichtung der Walze dadurch stattfindet, daß die Farbe in einen Spaltraum austritt, der von einer entsprechend dem Radi¬ us der Walze gebogenen Farbschiene zwischen dieser und der Walzenoberfläche gebildet wird. Diese Ausbildung ist ziemlich kompliziert, schwierig zu reinigen und gewähr¬ leistet dennoch keine zuverlässig gleichmäßige Farbver¬ teilung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur Zufuhr von Druckfarbe in das Farb¬ werk einer Druckmaschine, die gleichmäßig optimale Be- lθ dingungen für die Farbabgabe an die Duktoroberfläche vor den Farbdosierelementen zu erzielen gestattet, und zwar bei auf ein Minimum begrenzten Restmengen an Farbvorrat bei Beendigung eines Druckauftrags.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch die in 15 den Patentansprüchen angegebenen Merkmale. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird es möglich, einen klei¬ nen und dennoch gleichmäßig befüllten und unter dosier¬ barem Druck stehenden Farbvorratsraum zu schaffen, so daß die jeweils günstigsten Bedingungen für die Farb- 20 Übertragung auf die Duktoroberfläche vor den Farbdosier¬ elementen einstellbar sind. Dadurch treffen auch diese auf gleichbleibende Betriebsbedingungen und die ge¬ wünschte Farbverteilung längs des Duktors kann sicherer erzielt werden. Die Steuerbarkeit des Drucks im Farbvor- 25 rat eröffnet eine weitere Möglichkeit zur optimalen Ge¬ staltung der Farbübertragung.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und die mit dieser j geschaffenen Möglichkeit der Drucksteuerung der Farbab- i gäbe kann diese auch wesentlich höher eingestellt werden 310 als sie mit konventionellen Farbkästen erzielbar wäre. ! Dies eröffnet die Möglichkeit der Verwendung kürzerer

Farbwerke, die mit weniger Verreib- und Zwischenwalzen | auskommen. Die Möglichkeit, all dies mit einem mininma- ■ len Farbvorratsraum zu bewirken, führt zu geringen Farb-

35 resten nach Beendigung eines Druckauftrags und eröffnet die Möglichkeit, beim Waschen des Farbwerks auch die den Farbvorratsraum bildenden Elemente mitzuwaschen.

Wegen des kleinen und allseits umgrenzten Farbvorrats- raums kann es nicht zur Hautbildung an freien Farbober¬ flächen kommen. Auch wirkt der Druck im Farbvorrat und die hierdurch bewirkte Zwangsförderung der Gefahr ent¬ gegen, daß sich Verschmutzungen festsetzen, die die Farbdosierung stören könnten. Auch wirkt sich die durch die von der Duktoroberfläche in den Farbvorrat zurückge- 0 führte emulgierte Farbe, deren Konsistenz und Eigen¬ schaften durch die Wasseraufnahme verändert sind, weni-

; ger störend aus. Auch ist die Gefahr des "Stehenblei¬ bens" von Farbe beseitigt, wie es insbesondere bei ge-

! ringem Farbverbrauch in konventionellen Farbkästen da- 5 durch auftreten kann, daß Wirbelbewegungen im Farbvorrat auftreten und dessen Übertragung behindern oder ganz verhindern.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Es zeigt 0 Fig. 1 eine für die Nachrüstung vorhandener Maschinen j geeignete Farbzufuhrvorrichtung;

Fig. 2 eine Farbzufuhrvorrichtung in einer zweiten Aus¬ bildung mit einem an einem Farbkastenboden ange- | lenkten schwenkbaren Begrenzungselement; 5 Fig. 3 eine Farbzufuhrvorrichtung in einer dritten Aus- I bildung ohne Farbkasten;

1 Fig. 4 eine Farbzufuhrvorrichtung in einer vierten Aus- 1 bildung mit seitlichen Farbzuführungen;

Fig. 5 eine Farbzufuhrvorrichtung in einer fünften Aus- 0 bildung mit einer Restmengen-Ausdrückvorrichtung,

In der ersten Ausbildungsform gemäß Fig. 1 ist einer Duktorwalze 1 ein konventioneller Farbkasten 2 zugeord¬ net, dessen geneigter Boden 3 am vorderen Rand Farbmes¬ ser 4 als Farbdosierelemente aufweist. Diese sind in 5 bekannter Weise, wie durch den doppelköpfigen Pfeil an- - 5 - gedeutet, steuerbar und dienen zur zonenweisen Einstel¬ lung der Schichtdicke der auf die Duktoroberfläche abge¬ gebenen Farbe.

Auf dem Farbkastenboden 3 ist ein Begrenzungselement 5 mittels einer Einspannvorrichtung 6 festgespannt. Es erstreckt sich in Querrichtung über die gesamte Abmes¬ sung des Farbkastens und sein vorderer Rand weist einen etwa tangential zur Duktoroberfläche verlaufenden Ab¬ schnitt 7 auf, der einen bestimmten Spaltabstand 8 zur 0 Duktoroberfläche einhält. Der Spaltabstand 8 wird bei¬ spielsweise mit Meßfühlern festgelegt, bevor das Begren¬ zungselement 5 festgespannt wird.

Die vordere Stirnfläche 9 des Begrenzungselements 5 ist

! so ausgebildet, daß sie zusammen mit dem vorderen Rand

I 15 des Farbkastenbodens 3 und den Farbdosiermessern 4 sowie j der angrenzenden Oberfläche des Duktors 1 einen umgrenz- i

! ten und praktisch geschlossenen Farbvorratsraum 10 bil- j det. In diesen mündet ein Farbzufuhrkanal 11, der im

| Begrenzungselement 5 in der Mitte von dessen Erstreckung 0 ausgeführt ist und an den ein Schlauch 14 zur Zufuhr von

I

| Farbe unter dosiertem Druck angeschlossen ist. Der Farb-

! zufuhrkanal 11 ist gebildet aus einem rechtwinklig zur

; Oberfläche des Begrenzungselements 5 verlaufenden Ab-

! schnitt 12 in Form einer Bohrung und einer Aussparung 13 5 in der Unterfläche des Begrenzungselements 5, die sich i nach vorn verbreitert und zusammen mit dem Farbkastenbo¬ den 3 eine sich verbreiternde Spaltdüse bildet. Es ver- i

_S steht sich, daß bei Bedarf mehrere solcher Farbzufuhr¬ stellen in Querrichtung verteilt vorgesehen werden kön- 0 nen.

Der Schlauch 6 ist an eine geeignete Farbfördereinrich¬ tung angeschlossen, die den Druck der Farbe im Farbvor¬ ratsraum 10 auf einem gewünschten optimalen Wert zu hal¬ ten gestattet, der seinerseits wiederum von einer Reihe 5 von Parametern abhängt, insbesondere der Viskosität der Farbe, der Drehzahl des Duktors, der summaren Größe des von den Farbmessern 4 freigegebenen Austrittsspalts. Dabei wird der Zufuhrdruck der Farbe durch den Kanal 11 im Gleichgewicht stehen zu dem sich im Spaltabstand 8 5 aufbauenden Druck, in dem die zurückgeführte emulgierte Farbe einer Scherströmung unterliegt und einen von einer Vielzahl von Faktoren abhängigen Wert annimmt, der ins-

I besondere aus einer von der Farbzähigkeit abhängigen

! Komponente und einer dynamischen Staudruckkomponente jlO besteht. i

Als geeignete Farbfördereinrichtung kann in Frage kommen eine Ausdrückvorrichtung für schlauchförmige Gebinde oder eine an Einwegkartuschen oder Rücknahmekartuschen

> ansetzbare Kolbenfördereinrichtung. Dabei ist die Ver-

15 packung der Farbe selbst in die Fördereinrichtung ein¬ bezogen und die Gebinde können fast vollständig entleert und dann problemlos entsorgt werden. Ebenso kann eine j besondere Pumpeinrichtung eines Tank- oder Faßfördersy-

, stems zur Druckzufuhr der Farbe dienen.

120 Der Betrieb der beschriebenen Vorrichtung verläuft in

I der Weise, daß der Farbvorratsraum 10 bei rotierendem

Duktor 1 gefüllt wird und im laufenden Druckbetrieb dann durch Nachförderung von Farbe der Druck im Farbvorrats- ι , räum auf dem jeweils optimalen Wert, nämlich im vorste-

125 hend beschriebenen Gleichgewicht gehalten wird.

Durch die Steuerung des Drucks der Farbe im Farbvorrats¬ raum 10 gelingt die Erzielung gleichmäßig hoher Druck¬ qualität über die gesamte Auflage vom ersten bis zum letzten Blatt. Die Überwachung und manuelle Nachfüllung

130 von Farbkästen entfällt. Die Reinigung der Maschine ge¬ staltet sich wesentlich einfacher. Beispielsweise kann bei der betrachteten ersten Ausbildung gemäß Fig. 1 die Stirnfläche 9 und ggfs. schmale angrenzende Streifen des Tangentialabschnitts 7 und der Unterfläche des Begren-

!35 zungselements 5 mit einem Klebestreifen abgeklebt wer- den, der nach Beendigung des Druckauftrags abgezogen werden kann, so daß das Begrenzungselement selbst keiner Reinigung mehr bedarf.

Während die vorstehend betrachtete erste Ausführungsform 5 der Vorrichtung sich zur einfachen Nachrüstung vorhande¬ ner Farbwerke von Druckmaschinen eignet, zeigt Fig. 2 eine zweite Ausbildung, die gewisse konstruktive Ände¬ rungen erfordert.

Auch bei dieser Ausbildung ist ein Farbkastenboden 3 mit

I

110 Farbdosiermessern 4 am vorderen Rand vorhanden. Das Be¬ grenzungselement 5 ist hier in Form einer Wand ausgebil¬ det und mittels eines Gelenks 16 am Farbkastenboden 3 i schwenkbar angelenkt und von einer Stellvorrichtung 17 beaufschlagt, die den Spaltabstand 8 zwischen Begren- |l5 zungselement 5 und Oberfläche des Duktors 1 einzustellen gestattet. Die Farbzufuhr geschieht durch den Schlauch 14 und eine Farbzufuhröffnung 19 im Begrenzungselement 5.

Bei dieser Ausbildung kann bei Bedarf außer den bekann- 120 ten Parametern und dem Druck im Farbvorratsraum 10 auch _I noch der Spaltabstand 8 während des Druckbetriebs gere¬ gelt werden.

I Bei der dritten Ausbildungsvariante gemäß Fig. 3 ist ein ! Farbkasten nicht mehr vorhanden. Der Farbvorratsraum 10 125 ist gebildet zwischen dem Begrenzungselement 5, den an j dessen hinterem Rand vorgesehenen Farbdosiermessern 4 und der eingeschlossenen Oberfläche des Duktors 1. Die Farbzufuhr erfolgt auch hier durch eine Farbzufuhröff¬ nung 19 im Begrenzungselement 5 über einen Schlauch oder 130 ein Rohr 14. Eine Stellvorrichtung 17 gestattet die Re¬ gulierung des Spaltabstands 8.

Bei der vierten Ausbildungsform gemäß Fig. 4 ist der Farbvorratsraum 10 im wesentlichen im vorderen Rand des Begrenzungselements 5 von einer über die gesamte Querer¬ streckung verlaufenden Ausnehmung gebildet, die an den Enden durch Seitenwände abgeschlossen ist, in denen Farbzufuhröffnungen 19 vorgesehen sind, an welchen 5 Schläuche 14 angeschlossen sind. Auf diese Weise erfolgt die Farbzufuhr von beiden Seiten her.

Die fünfte Ausbildung gemäß Fig. 5 entspricht grundsätz- ι lieh der ersten Ausbildung insofern, als auch hier auf ¹ einem Farbkastenboden 3 mit an dessen vorderem Rand an- ilO geordneten Farbdosiermessern 4 ein Begrenzungselement 5 mittels einer Einspannvorrichtung 6 festlegbar ist. Das den Farbvorratsraum 10 begrenzende Element 5 besteht hier aus zwei Teilen, nämlich einer unteren, auf dem Farbkastenboden 3 unmittelbar sitzenden Schiebeplatte 21 Il5 und einer auf dieser sitzenden Oberplatte 22, an der die * Einspannvorrichtung 6 angreift und deren vorderer Rand

! auf den Spaltabstand 8 eingestellt wird. Die Schiebe¬ platte 21 ist mit einem Schiebeantrieb 24 verbunden. Ihr ¹ vorderer Rand ist entsprechend der Richtung und der

120 Krümmung der Duktoroberfläche gestaltet.

I

In der zurückgezogenen Stellung der Schiebeplatte 21 ist der Farbvorratsraum 10 zwischen deren vorderem Rand, der freigegebenen Unterfläche der Oberplatte 22, der Duktor- ! Oberfläche und dem vorderen Rand des Farbkastenbodens 3

125 mit den Farbdosiermessern 4 gebildet. In diesen Raum

I

¹ mündet der Farbzufuhrkanal 11, der durch die Oberplatte

22 verläuft. Der normale Druckbetrieb findet in dieser ¹ Konfiguration statt.

Bei Beendigung des Druckbetriebs wird die Farbzufuhr 130 durch den Zufuhrkanal 11 eingestellt und die noch im

Farbvorratsraum 10 vorhandene Restmenge durch Vorschie¬ ben der Schiebeplatte 21 verdrängt. Dadurch wird auch noch diese Restmenge verbraucht und gleichzeitig der ¹ Zufuhrkanal 11 durch die Oberfläche der Schiebeplatte 21 ¹35 verschlossen.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Zufuhr von Druckfarbe in das Farbwerk einer Druckmaschine mit einem Duktor (1) und einer Mehr- zahl von längs der Farbkastenwalze aufeinanderfolgend angeordneten Farbdosierelementen (4),

gekennzeichnet durch ein Begrenzungselement (5), welches einen sich längs des Duktors (1) erstreckenden Farbvor¬ ratsraum (10) kleinen Querschnitts ausbildet und in ei- nem definierten Spaltabstand (8) für die zurückkommende Farbe von der Duktoroberfläche einstellbar ist, und wenigstens einen Farbzufuhrkanal (11), durch den die Druckfarbe unter dosiertem Überdruck in den Farbvor¬ ratsraum (10) einleitbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Farbkasten (2) , auf dessen Boden (3) das Begren¬ zungselement (5) feststellbar ist, wobei der in den Farbvorratsraum (10) mündende Farbzufuhrkanal (11) durch das Begrenzungselement (5) verläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Begrenzungselement (5) als schwenkbare Wand aus¬ gebildet ist, am Farbkasten (3) angelenkt ist und sein Abstand (8) vom Duktor (1) mittels einer Stellvorrich¬ tung (17) einstellbar ist (Fig. 2).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung auf der oberen Umfangshälfte des Duktors (1), wobei der Farbvorratsraum (10) vom Begrenzungselement (5), den Farbdosierelementen (4) und der Duktoroberflä¬ che gebildet ist (Fig. 3).

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbvorratsraum (10) von einer Kehle im vorderen Ende des Begrenzungselements (5) gebildet ist und die r

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbzufuhrkanal (11) in der Oberplatte (22) aus¬ geführt ist und seine Mündungsstelle in den Farbvorrats- räum (10) bei vorgeschobener Schiebeplatte (21) von die¬ ser überdeckt ist.