EP0732206B1 - Druckmaschinenwalze mit einer farbfreundlichen Beschichtung - Google Patents

Druckmaschinenwalze mit einer farbfreundlichen Beschichtung Download PDF

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EP0732206B1
EP0732206B1 EP96103727A EP96103727A EP0732206B1 EP 0732206 B1 EP0732206 B1 EP 0732206B1 EP 96103727 A EP96103727 A EP 96103727A EP 96103727 A EP96103727 A EP 96103727A EP 0732206 B1 EP0732206 B1 EP 0732206B1
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EP
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coating
printing press
press roller
roller according
ink
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EP0732206A2 (de
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Gerhard Dr. Johner
Martin Endisch
Peter Knauer
Karl-Heinz Müller
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Manroland AG
Original Assignee
MAN Roland Druckmaschinen AG
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    • B41N7/00—Shells for rollers of printing machines
    • B41N7/06—Shells for rollers of printing machines for inking rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
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    • B41N2207/02—Top layers
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    • B41N2207/10—Location or type of the layers in shells for rollers of printing machines characterised by inorganic compounds, e.g. pigments

Definitions

  • the invention relates to a printing machine roller with a color-friendly Coating according to the preamble of claim 1.
  • the inking unit has the task of making one possible thin, evenly closed ink film towards the printing plate cylinder transfer.
  • the ink is transported via a complex roller system.
  • the zonal Ink quantity via so-called ink knife, against an inking roller are employed, is regulated, the further ink transport takes place via a so-called ink lifter or directly into the inking unit via an intermediate roller.
  • the Inking unit itself consists of several rollers, some of which are still for one Ensure cross-distribution and ultimately have the task of being in direct contact with ink rollers standing on the printing plate, defined with the necessary ink quantity supply.
  • the inking units are essentially off Roller combinations, consisting of a rubber roller and a polyamide roller, built up.
  • a widely used brand name for the polyamide coatings of these Ramsan is polyamide rollers.
  • These Rilsan coatings usually lie due to the manufacturing process in thicknesses of 0.3 mm to 1.0 mm. This material shows Thermal conductivity values in the range from 0.22 to 0.25 W / mK. A very small one Thermal conductivity now leads to internal tempering, for example tempered water, in its effectiveness for those on the roller Color film are very severely restricted.
  • the information absolutely necessary for the temperature control system namely the Color film temperature, is due to the strong thermal insulation of the Rilsan layer usually very late and heavily damped transferred to the temperature control medium.
  • the means that the control speed and accuracy of the system is strong limited.
  • the temperature constancy of the Color films have an even greater importance.
  • the color film must be in the Temperature range of 30 ° ⁇ 2 ° C can be kept. This task can be done with rilsan-coated paint rubbers cannot be solved satisfactorily at the moment. Especially in reel machines in which the waterless offset is used be performed only very strongly reduced web speeds are currently possible. The performance of the machines is severely limited.
  • the color-friendly coating preferably contains a ultra-hard material made of tungsten carbide and a color-friendly material from one Aluminum-bronze connection.
  • the invention has for its object a new printing press roller with color-friendly coating to create, which has a better thermal conductivity than that in the prior art Technology known printing machine rollers.
  • This object is achieved in that for a printing press roll with a color-friendly coating of the bale surface of the roller core the color-friendly Coating at least one of the elements molybdenum or tungsten as essential Alloy content of at least 50% and a corresponding alloy content not more than 50% of elements alloyable with molybdenum or tungsten contains and has a thickness of 0.05 mm to 0.25 mm.
  • the one with molybdenum and / or Elements which can be alloyed with tungsten can be, for example, iron, chromium or nickel be.
  • This coating of the roll surface of the roll core results in the Color film, even under extreme offset conditions (minimal color decrease, large Open spaces), an extraordinarily good color film stability, so that the feared The ink rollers no longer run smoothly.
  • Molybdenum is characterized by a thermal conductivity value in the range of 140 W / mK. With around 150 W / mK, tungsten is still a bit higher. In connection with the Possibility of making these two elements into comparatively thin layers of only Measurements of 0.05 mm to 0.25 mm, preferably 0.1 mm in thickness, resulted in measurements for thermal conductivity values that are approximately three orders of magnitude higher than those previously used Rilsan coatings with a thickness of 0.3mm. With the Coating according to the invention can one or more rollers of the inking unit a printing press, but experience has shown that it is special advantageous to coat the inking rollers.
  • Molybdenum is also a very corrosion-resistant material that used especially in chemical plant construction due to this property becomes. Since the roller cores in printing machines are generally made of structural steels without special corrosion protection, it has been shown that the coating according to the invention at the same time an excellent Represents corrosion protection.
  • the single figure shows a highly schematic structure of an inking roller 1, the Roller core 2 according to the invention with a coating 3 of the entire bale surface is occupied.
  • the coating 3 according to the invention is preferably used in the ground state with a roughness of R z ⁇ 8 ⁇ m. Depending on the application, it can be advantageous to change this roughness.
  • the coating according to the invention is preferably applied by thermal spraying, especially plasma spraying.
  • suitable processes are the PVD processes (Physical Vapor Deposition), incl. Electron beam vapor deposition (EBPVD), the CVD process (Chemical Vapor Deposition), which support plasma CVD processes, the galvanic processes, the diffusion processes from the Gas phase or the pack, the sintering process, the hot isostatic pressing process (Hippen), Explosive plating and all reactive processes in which the invention Coating is created by deposition from two liquid or gas phases.
  • a subsequent sealing of the coating according to the invention with a color-friendly synthetic resin has been desired, comparatively high Roughness of the coating has proven to be useful. It is based on, among other things this way avoided that color residues in caverns or other pores of the Coating can be kept.

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  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckmaschinenwalze mit einer farbfreundlichen Beschichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In verschiedenen Bereichen der Anlagentechnik besteht ein Bedarf an Oberflächen, die leicht mit Ölen, Mineralöl und mineralölgebundenen Stoffen, wie zum Beispiel Offsetfarben benetzbar sein müssen. Darüber hinaus müssen diese Oberflächen sehr gut wasserabweisend sein, da andernfalls mit einem Aufreißen des Farbfilms - das sogenannte Blanklaufen - zu rechnen ist.
In einer Offsetdruckmaschine hat das Farbwerk die Aufgabe, einen möglichst dünnen, gleichmäßig geschlossenen Farbfilm auf den Druckplattenzylinder zu übertragen. Der Farbtransport erfolgt bei modernen Druckmaschinen über ein komplexes Walzensystem. Ausgehend von einem Farbkasten, in dem zonal die Farbmenge über sogenannte Farbmesser, die gegen eine Farbduktorwalze angestellt sind, geregelt wird, erfolgt der weitere Farbtransport über einen sogenannten Farbheber oder direkt über eine Zwischenwalze in das Farbwerk. Das Farbwerk selbst besteht aus mehreren Walzen, die zum Teil noch für eine Querverreibung sorgen und letztlich die Aufgabe haben, die in direktem Kontakt mit der Druckplatte stehenden Farbwalzen, definiert mit der notwendigen Farbmenge zu versorgen. Da den rheologischen Eigenschaften der Farbe für den Druckprozeß eine entscheidende Bedeutung zukommt, sind in modernen Druckmaschinen mehrere Farbwalzen temperiert. Das heißt, es wird versucht, die Farbe in einem für den Offsetprozeß günstigen Temperaturbereich zu belassen. Nur so sind die Farbspaltungsprozesse zwischen zwei Farbwalzen beherrschbar. Diese Farbspaltungsprozesse sind letztlich notwendig, um die gewünschte Aufteilung der angebotenen Farbmenge in weiterzutransportierende Farbe und rückzutransportierende Farbe zu gewährleisten. Dem momentanen Stand der Technik entsprechend, sind die Farbwerke im wesentlichen aus Walzenkombinationen, bestehend aus einer Gummiwalze und einer Polyamidwalze, aufgebaut. Ein weit verbreiteter Markenname für die Polyamidbeschichtungen dieser Polyamidwalzen ist Rilsan. Diese Rilsanbeschichtungen liegen in der Regel herstellungsbedingt in Dicken von 0,3 mm bis 1,0 mm vor. Dieser Werkstoff weist Wärmeleitfähigkeitswerte im Bereich von 0,22 bis 0,25 W/mK auf. Eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit führt nun dazu, daß Innentemperierungen, zum Beispiel durch temperiertes Wasser, in ihrer Wirksamkeit für den auf der Walze befindlichen Farbfilm sehr stark eingeschränkt sind.
Die für das Temperaturregelsystem unbedingt notwendige Information, nämlich die Farbfilmtemperatur, wird also durch die starke Wärmeisolation der Rilsanschicht meist sehr verspätet und stark gedämpft an das Temperiermedium übertragen. Das heißt, die Regelgeschwindigkeit und -genauigkeit des Systems ist somit stark eingeschränkt.
Als problematisch hat sich in jüngster Vergangenheit diese Tatsache nicht nur bei schnellaufenden Rollenmaschinen erwiesen, sondern insbesondere auch bei wasserlos geführten Offsetmaschinen. Bei schnellaufenden Rollenmaschinen ist aufgrund der hohen Dynamik die Erwärmung des Farbfilms im Farbwerk, ausgelöst durch die Walk- und Reibarbeit der Walzenpaarungen zueinander, extrem hoch, so daß ohne aufwendige Innenkühlung ein stabiler Prozeß bei den hohen Geschwindigkeiten überhaupt nicht denkbar wäre. Trotz dieser konstruktiven Maßnahmen müssen auch die Farben so abgestimmt sein, daß sie, ähnlich einem Motoröl, über einen Viskositätsbereich verfügen, der offsettechnisch brauchbar ist. Werden nun Sonderfarben eingesetzt, die über einen derartigen breiten Viskositätsbereich nicht verfügen, treten in schnellen Rollenmaschinen massive Farbspaltungsprobleme auf, da die rheologischen Eigenschaften nicht mehr offsetgerecht sind. Solche Schwierigkeiten können z.B. sein, Farbrupfen, zu geringe Farbdichte, totale Neigung zum Überemulgieren oder Farbschübe.
In wasserlos geführten Offsetmaschinen kommt der Temperaturkonstanz des Farbfilms eine noch wesentlich größere Bedeutung zu. Der Farbfilm muß im Temperaturbereich von 30° ± 2° C gehalten werden. Diese Aufgabe kann mit rilsanbeschichteten Farbreibern zur Zeit nicht befriedigend gelöst werden. Insbesondere in Rollenmaschinen, in denen der wasserlos geführte Offset durchgeführt werden soll, sind momentan immer nur sehr stark verringerte Bahngeschwindigkeiten möglich. Die Leistungsfähigkeit der Maschinen ist damit stark eingeschränkt.
Aus der US 4,986,181 ist eine Druckwalze, insbesondere Farbwalze mit einem Walzenkern und einer farbfreundlichen Beschichtung, die eine verbesserte Dauerhaftigkeit aufweist, bekannt. Die farbfreundliche Beschichtung enthält vorzugsweise ein ultrahartes Material aus Wolframkarbid und ein farbfreundliches Material aus einer Aluminium-Bronze-Verbindung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Druckmaschinenwalze mit farbfreundlicher Beschichtung zu schaffen, die über eine bessere Wärmeleitfähigkeit verfügt, als die im Stand der Technik bekannten Druckmaschinenwalzen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß für eine Druckmaschinenwalze mit einer farbfreundlichen Beschichtung der Ballenfläche des Walzenkernes die farbfreundliche Beschichtung zumindest eines der Elemente Molybdän oder Wolfram als wesentlichen Legierungsanteil von mindestens 50 % und einen entsprechenden Legierungsanteil von höchstens 50 % von mit Molybdän oder Wolfram legierungsfähigen Elementen enthält und eine Dicke von 0,05 mm bis 0,25 mm aufweist. Die mit Molybdän und /oder Wolfram legierungsfähigen Elemente können beispielsweise Eisen, Chrom oder Nickel sein. Durch diese Beschichtung der Ballenfläche des Walzenkerns ergibt sich für den Farbfilm, selbst bei extremen Offsetbedingungen (geringste Farbabnahme, große Freiflächen), eine außerordentlich gute Farbfilmstabilität, so daß das gefürchtete Blanklaufen der Farbwalzen nicht mehr auftritt.
Molybdän ist gekennzeichnet durch einen Wärmeleitfähigkeitswert im Bereich von 140 W/mK. Wolfram liegt mit rund 150 W/mK noch etwas darüber. In Verbindung mit der Möglichkeit, diese beiden Elemente zu vergleichsweise dünnen Schichten von nur 0,05mm bis 0,25mm, vorzugsweise 0,1 mm Dicke zu verarbeiten, ergaben Messungen zur Wärmeleitfähigkeit Werte, die um ca. drei Zehnerpotenzen über denen der bisher verwendeten Rilsanbeschichtungen mit einer Dicke von 0,3mm lagen. Mit der erfindungsgemäßen Beschichtung können eine oder mehrere Walzen des Farbwerks einer Druckmaschine versehen werden, jedoch ist es erfahrungsgemäß besonders vorteilhaft, die Farbreibwalzen zu beschichten.
Molybdän ist zusätzlich noch ein sehr korrosionsbeständiger Werkstoff, der insbesondere im chemischen Anlagenbau aufgrund dieser Eigenschaft eingesetzt wird. Da die Walzenkerne in Druckmaschinen im allgemeinen aus Baustählen ohne besonderen Korrosionsschutz bestehen, hat es sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Beschichtung gleichzeitig einen hervorragenden Korrosionsschutz darstellt.
Die einzige Figur zeigt stark schematisiert den Aufbau einer Farbwalze 1, deren Walzenkern 2 erfindungsgemäß mit einer Beschichtung 3 der gesamten Ballenfläche belegt ist.
Die erfindungsgemäße Beschichtung 3 ist vorzugsweise im geschliffenen Zustand mit einer Rauhigkeit von Rz ≈ 8µm einzusetzen. Je nach Anwendungsfall kann es vorteilhaft sein, diese Rauhigkeit zu verändern. Die erfindungsgemäße Beschichtung 3 läßt sich ohne weiteres bis auf Rauhigkeiten von Rz = 0,3µm polieren und nach oben hin in jeden praktisch beliebigen Rauhigkeitszustand bringen.
Die erfindungsgemäße Beschichtung wird vorzugsweise durch thermisches Spritzen, insbesondere Plasmaspritzen, aufgetragen. Weitere für die Herstellung der Beschichtung 3 geeignete Verfahren sind die PVD-Verfahren (Physical Vapor Deposition), incl. Elektronenstrahlbedampfen (EBPVD), die CVD-Verfahren (Chemical Vapor Deposition), die plasmaunterstützen CVD-Verfahren, die galvanischen Verfahren, die Diffusionsverfahren aus der Gasphase oder dem Pack, die Sintervertahren, die Heißisostatpreßverfahren (Hippen), Sprengplattieren und alle Reaktivverfahren, bei denen die erfindungsgemäße Beschichtung durch Abscheiden aus zwei Flüssig- oder Gasphasen entsteht. Eine nachträgliche Versiegelung der erfindungsgemäßen Beschichtung mit einem farbfreundlichen Kunstharz hat sich bei gewünschter, vergleichsweise hoher Rauhigkeit der Beschichtung als zweckmäßig erwiesen. Es wird unter anderem auf diese Art und Weise vermieden, daß Farbreste in Kavernen, bzw. anderen Poren der Beschichtung gehalten werden.

Claims (17)

  1. Druckmaschinenwalze mit einer farbfreundlichen Beschichtung (3) der Ballenfläche des Walzenkerns (2),
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die farbfreundliche Beschichtung (3) zumindest eines der Elemente Molybdän oder Wolfram als wesentlichen Legierungsanteil von mindestens 50 % und einen entsprechenden Legierungsanteil von höchstens 50 % von mit Molybdän oder Wolfram legierungsfähigen Elementen enthält und daß die Beschichtung (3) eine Dicke von 0,05 mm bis 0,25 mm aufweist.
  2. Druckmaschinenwalze nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Beschichtung (3) aus 50% Molybdän und 50% Wolfram besteht.
  3. Druckmaschinenwalze nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    sie als Farbreibwalze ausgebildet ist.
  4. Druckmaschinenwalze nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch
    eine mittels thermisches Spritzen aufgetragene Beschichtung (3).
  5. Druckmaschinenwalze nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Beschichtung (3) eine Oberflächenrauhigkeit von ca. Rz = 8 µm aufweist.
  6. Druckmaschinenwalze nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Beschichtung (3) eine PVD-Schicht ist.
  7. Druckmaschinenwalze nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Beschichtung (3) eine EBPVD-Schicht ist.
  8. Druckmaschinenwalze nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Beschichtung (3) eine CVD-Schicht ist.
  9. Druckmaschinenwalze nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Beschichtung (3) eine Plasma-CVD-Schicht ist.
  10. Druckmaschinenwalze nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch
    eine galvanisch aufgetragene Beschichtung (3).
  11. Druckmaschinenwalze nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch
    eine durch Diffusion aufgetragene Beschichtung (3).
  12. Druckmaschinenwalze nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch
    eine durch Sintern aufgetragene Beschichtung (3).
  13. Druckmaschinenwalze nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch
    eine durch Heißisostatpreßen aufgetragene Beschichtung (3).
  14. Druckmaschinenwalze nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch
    eine durch Sprengplattieren aufgetragene Beschichtung (3).
  15. Druckmaschinenwalze nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch
    eine per Reaktivverfahren, bei dem durch reaktive Umwandlung aus entweder zwei Flüssigphasen oder zwei Gasphasen die Beschichtung entsteht, aufgetragene Beschichtung (3).
  16. Druckmaschinenwalze nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Oberfläche der Beschichtung (3) nach dem Beschichtungsvorgang durch Schleifen und Polieren geglättet ist.
  17. Druckmaschinenwalze nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Beschichtung mit einem porenverschließenden, farbfreundlichen Mittel versiegelt ist.
EP96103727A 1995-03-17 1996-03-09 Druckmaschinenwalze mit einer farbfreundlichen Beschichtung Expired - Lifetime EP0732206B1 (de)

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DE19509741A DE19509741A1 (de) 1995-03-17 1995-03-17 Druckmaschinenwalze, insbesondere Farbwalze
DE19509741 1995-03-17

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Publication Number Publication Date
EP0732206A2 EP0732206A2 (de) 1996-09-18
EP0732206A3 EP0732206A3 (de) 1997-08-27
EP0732206B1 true EP0732206B1 (de) 1999-12-22

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EP0732206A3 (de) 1997-08-27
DE59603943D1 (de) 2000-01-27
EP0732206A2 (de) 1996-09-18
DE19509741A1 (de) 1996-09-19

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