Beschreibung
Walzenreinigungsvorrichtung einer Druckmaschine und ein Verfahren zur Reinigung einer oder mehrerer Walzen
Die Erfindung betrifft eine Walzenreinigungsvorrichtung einer Offsetdruckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Reinigung einer oder mehrerer Walzen gemäß den Merkmalen des Anspruchs 14.
Im Offsetprozess sind je nach Betriebszustand und Anforderungen beim Auftragswechsel Farbwerk, Druckplatte, Gummituch auf dem Gummizylinder und der Gegendruckzylinder zu reinigen.
Die Gummizylinder-Reinigung kann auch während der Auflage notwendig sein, wenn sich z. B. Papierstaub oder Papieroberflächenteile auf dem Gummituch festgesetzt haben und zu Fortdruckstörungen führen; ebenso kann auch die Reinigung der Druckplatte während des Auflagendrucks notwendig werden, wenn sich durch Störungen in der Feucht- und Farbführung oder aber auch durch Störungen infolge von Papiereinflüssen die Druckformoberfläche so verändert hat, dass die Druckqualität abnimmt.
Der Gegendruckzylinder ist möglicherweise zu reinigen, wenn einerseits fehlerhaft Farbe auf ihn gedruckt wurde oder bei Schön- und Widerdruck ein Ablegen der Farbe auf der Oberfläche störend wirksam wird.
Beim Auflagenwechsel ist das Farbwerk von der zuvor benutzten Farbe zu reinigen, wenn mit demselben Druckwerk in einer anderen Farbe, z. B. Farbe für UV-Trocknung oder einem anderen Farbton entsprechend den Auftragsanforderungen, gedruckt werden muss. Zur Reinigung des Farbwerks und der genannten Zylinderoberfläche stehen automatisierte Einrichtungen zur Verfügung, die sich in ihren technischen
Lösungskonzepten unterscheiden, was sich bezüglich ihrer Wirksamkeit und der erforderlichen chemischen Hilfsmittel zur Reinigung und des Grades der Automatisierung auswirken kann.
Zur Reinigung der Walzen werden verschiedene Mittel, wie beispielsweise Reinigungstücher, Bürstenwalzen oder Rakel verwendet.
Eine Farbwalzenwaschanlage gehört zur Standardausrüstung jeder Rollenoffsetdruckmaschine. Entweder handelt es sich dabei um eine konventionelle, pneumatisch an- und abstellbare Abrakelvorrichtung mit manueller Walzenwaschmitteldosierung oder um automatische Farbwalzenwaschanlagen.
Bei solchen automatischen Systemen ist jedem Farbwerk eine pneumatisch anstellbare Rakel mit Auffangwanne und ein Waschmittelsprühsystem zugeordnet. Je nach Anwendungsfall, zum Beispiel bei wechselnder Produktion oder wechselnder Verwendung verschiedener Farbtypen kann die Sprüheinheit auch doppelt für zwei Waschmedien ausgeführt sein.
Je nach gewünschtem Waschvorgang wird programmgesteuert eine genau dosierte und verteilte Waschmittelmenge auf die Farbwalze, eine Gummiwalze aufgesprüht. Die Druckmaschine muss auf Waschgeschwindigkeit gefahren werden. Die gelöste Farbe wird nun über der angestellten Rakel abgenommen und in der Auffangwanne gesammelt.
Aus der WO 2005/007410 A2 ist eine Druckanlage bekannt, bei der jedem Gummituchzylinder eine Waschvorrichtung zugeordnet ist, mit der die elastische Oberfläche des Gummituchzylinders gereinigt werden kann. In dem beschriebenen Farbwerk sind einige der Färb- und Reibwalzen in verschiedene axiale Positionen verlagerbar, um damit verschiedene Farbwege innerhalb der Maschine zu realisieren, bzw. eine Zuordnung des Reibzylinders wahlweise dem Feucht- oder Farbwerk zu
ermöglichen. Die verlagerbaren Walzen können auch separate Rotationsantriebe aufweisen.
Durch die EP 15 91 250 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abstreifen eines Fluids von einer Walze bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Rakel mit einem an die Walze anstellbaren Rakelelement mit zwei in Umfangsrichtung des Zylinders hintereinander angeordneten Rakelkanten, das aus einer Ruhelage wahlweise in eine Waschlage und in eine Abnahmelage relativ zur Walze verbracht werden kann. Damit wird eine doppelte Funktionalität des Rakelelements erreicht. Die Waschlage dient zum Waschen der Walze, wobei das Rakelelement als Waschrakel auf der gesamten wirksamen Länge der Walze anliegt und zum Abstreifen der Färb- und Reinigungsmittelreste dient. In der Abnahmelage dient das Rakelelement als Farbrakel, welches nur auf mindestens einem Teilabschnitt auf dem äußeren Bereich der Walze aufliegt und damit überschüssige Farbe in den nicht bedruckten Bereichen abstreift. Die Walze dient beim Druckvorgang als Reibwalze und läuft ständig im Farbwerk mit.
Die DE 38 00 570 C2 offenbart eine Vorrichtung zum Verhindern von Anlaufmakulatur bei Rotationsdruckmaschinen, wobei eine Farbabnehmende Walze eines Farbreduzierwerkes separat antreibbar ist.
Aus der DE 28 56 088 A1 sind mittels eines Elektromotors angetriebene Rakelwalzen bekannt.
Zum Reinigen der Farbwalzen wird in bekannten Druckmaschinen eine mitdrehende, an einer Gummiwalze des Farbwerkes anliegende Rakelwalze aus einem Keramikmaterial verwendet, an welche temporär eine Rakel an- und abstellbar ist, welches die Farbe oder andere Reinigungsrückstände von der Rakelwalze abrakelt. Ein Teil des abgerakelten Mediums verbleibt beim Abstellen der Rakel in der Nähe der Kontaktstelle zwischen Rakel und Rakelwalze. Beim Wiederanstellen der Rakel wird dieser Rest wieder auf die
Rakelwalze und von dort zurück ins Farbwerk verteilt. Diese Walze läuft ständig mit dem Farbwerk mit, obwohl sie nur in einem verschwindend geringen Zeitraum, gemessen an der Produktionszeit überhaupt benötigt wird. Ein An- und Abstellen der Rakelwalze kann nur im Stillstand des Farbwerkes erfolgen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walzenreinigungsvorrichtung zu schaffen, mit der verhindert werden kann, dass Reste des während der Reinigung zu entfernenden Mediums zurück ins Farbwerk gelangen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 14 gelöst.
Unter Reinigung wird im Sinne der Erfindung das Abziehen eines Mediums von der zu reinigenden Walze verstanden. Das Abrakeln überschüssiger Farbe in nicht druckenden Bereichen einer Walze gehört ebenso dazu, wie die Entfernung von Reinigungsmitteln und Farbresten oder anderen Partikeln beim Waschvorgang eines Farbwerkes.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass das An- und Abstellen der Rakelwalze an die Gummiwalze bei voller Maschinengeschwindigkeit erfolgen kann, wenn diese bereits vor dem Anstellen beschleunigt wird. Auf diese Weise wird das permanente Mitlaufen der Rakelwalze mit dem Farbwerk vermieden, womit ein geringerer Verschleiß und eine höhere Lebensdauer der Gummiwalze erreicht werden. Weiterhin wird ein Einbrennen der unter der Reibungswärme der mitlaufenden Rakelwalze aushärtenden Farbe auf der Rakelwalze vermieden, was zu einem verringerten Reinigungs- und Wartungsaufwand führt. Weiterhin ist es nicht mehr erforderlich, zum Anstellen der Rakelwalze das gesamte Druckwerk zu stoppen und anschließend mit angestellter Rakelwalze wieder hochzufahren. Dies spart Prozesszeit.
Eine Walzenreinigungsvorrichtung umfasst eine Rakelwalze und ein an die Rakelwalze anstellbare Rakel. Die Rakelwalze rollt im Reinigungsbetrieb am Umfang einer
Gummiwalze des Farbwerkes ab.
Erfindungsgemäß wird die Rakelwalze durch einen eigenen Rotationsantrieb angetrieben.
Der Rotationsantrieb ist ein Motor oder ein Getriebemotor, der Antrieb der Rakelwalze kann direkt oder über eine Kupplung erfolgen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in der Rakelwalze ein bekannter Trommelmotor mit eigenem Getriebe integriert.
Vorzugsweise ist die Rakelwalze selbst oder die gesamte Walzenreinigungsvorrichtung von der Gummiwalze abstellbar, wenn keine Reinigung erfolgt.
In einem Verfahren zur Reinigung einer oder mehrerer Walzen in einem Farbwerk wird erst kurz vor dem Rakelvorgang die von der Gummiwalze abgestellte Rakelwalze auf eine geforderte Walzengeschwindigkeit der Gummiwalze beschleunigt, anschließend wird die Rakelwalze über die Gummiwalze mit dem Farbwerk in Kontakt gebracht und die Rakel angestellt, um das Abrakeln durchzuführen.
Nach dem Abrakeln wird die Rakelwalze durch Abstellen von der Gummiwalze wieder vom Farbwerk getrennt, die Rakel von der Rakelwalze abgestellt und die Rakelwalze wieder bis in den Stillstand verzögert.
Das An- und Abstellen der Rakelwalze erfolgt mit einer Schwenkeinheit oder mit einer Schubeinheit, welche vorzugsweise die gesamte Walzenreinigungsvorrichtung um eine Schwenkachse verschwenkt bzw. entlang einer Linearachse verschiebt. Es ist aber ebenso möglich, die Rakelwalze mit der angestellten Rakel relativ zur Walzenreinigungsvorrichtung zu bewegen und dadurch das An- und Abstellen von der Gummiwalze zu realisieren.
Die Walzenreinigungsvorrichtung kann prinzipiell an beliebiger Stelle im Druckwerk angeordnet werden, wobei die Rakelwalze an eine Gummiwalze anstellbar sein muss.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Druckeinheit in vereinfachter Seitenansicht;
Fig. 2 eine Walzenreinigungsvorrichtung in einer räumlichen Darstellung;
Fig. 3 die Walzenreinigungsvorrichtung gemäß Fig. 2 in einer schematischen Seitenansicht.
Fig. 1 zeigt ein Doppeldruckwerk einer Druckmaschine, insbesondere einer Offsetdruckmaschine für einen zweiseitigen Druck. Der Aufbau des Doppeldruckwerkes wird anhand der unteren Hälfte des Druckwerkes erläutert. Der obere Teil des Druckwerkes ist nahezu spiegelbildlich gleich aufgebaut.
Eine Materialbahn 01 oder auch ein Bogen wird zwischen zwei rotierenden Gummituchzylindern 02 hindurchgeführt und dabei beidseitig bedruckt. Der Gummituchzylinder 02 dient dazu, das Druckbild von einem Plattenzylinder 03 auf die Materialbahn 01 zu übertragen und dabei aufgrund seiner elastischen Oberfläche für einen guten Ausdruck zu sorgen.
Der Plattenzylinder 03 trägt die Druckplatten (nicht dargestellt), er ist in bekannter Weise mit einem Kanal auf der Zylinderoberfläche versehen, in dem die Spanneinrichtungen für die Druckplatten sitzen.
Die jeweils gewünschte Druckfarbe wird in einem Farbwerk 05 von einer Farbzuführungseinheit 04 über mehrere Farbübertragswalzen 06, Reibwalzen 07 und Farbauftragswalzen 08 auf den Plattenzylinder 03 übertragen. Die Farbzuführungseinheit 04 kann in unterschiedlicher Art ausgeführt sein. Meist umfasst sie einen Farbkasten und eine Duktorwalze, es sind aber auch andere Farbdosier- und Einfärbesysteme bekannt, welche im Farbwerk 05 integriert sein können.
Ein Feuchtwerk 09 mit mehreren Feuchtwalzen 1 1 sorgt für eine gleichmäßige Benetzung der Druckplattenoberfläche mit einem Feuchtmittel, um damit die Annahme von Druckfarbe an den nichtdruckenden Stellen der Druckplatte zu verhindern.
Eine Reiterwalze 12 dient zur Vergleichmäßigung des Farbauftragprofils.
Zwischen der Farbzuführungseinheit 04 und den Farbauftragwalzen 08 besteht ein Walzenzug aus angetriebenen, teilweise seitlich periodisch changierend bewegten, meist mit Rilsan (Polyamid) beschichteten Reibwalzen 07 und abwechselnd nicht zwangsweise, d. h. frei, mitlaufenden Gummiwalzen. Die Farbübertragswalzen 06 sind solche Gummiwalzen. Diese besitzen einen elastomeren Bezug aus Gummi oder Kunststoff, welcher das gleichmäßige und ununterbrochene Zuführen, Übertragen und Auftragen von Druckfarbe und Feuchtmittel auf die Druckplatte gewährleistet. Die Oberfläche des Walzenbezuges ist so beschaffen, dass sie zum Ausgleich des wechselnden Farbbedarfs der Druckplatte genügend Druckfarbe speichert und ein wirkungsvolles Verreiben und Vergleichmäßigen der Farbe ermöglicht.
In einem solchen Druckwerk können einige der Walzen in ihrer axialen Lage verstellbar sein, um verschiedene Färb- oder Feuchtwege zu realisieren.
Eine Walzenreinigungsvorrichtung 13 ist im gezeigten Beispiel an einer der
Farbübertragswalzen 06 vorgesehen. Sie umfasst eine Rakelwalze 14 und weitere Elemente, welche anhand der Fig. 2 und 3 nachfolgend näher erläutert werden. Fig. 2 zeigt eine räumliche Ansicht, während in Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der Walzenreinigungsvorrichtung 13 dargestellt.
Die Rakelwalze 14 kann in einem zweiarmigen Halter 16 drehbar gelagert sein und ist vorzugsweise aus Keramik gefertigt. Die Rakelwalze 14 fördert den Farbfilm und/oder das Reinigungsmedium.
Eine Rakel 17 ist in einem Rakelhalter 18 verschwenkbar gelagert, so dass sie an die Rakelwalze 14 anstellbar und von dieser abstellbar ist. Bei angestellter Rakel 17 wird die Farbe und/oder das Reinigungsmedium von der Rakelwalze 14 abgestreift bzw. abgerakelt. Das An- und Abstellen der Rakel 17 an die Rakelwalze 14 erfolgt über Stellmittel 19, vorzugsweise pneumatisch über Pneumatikzylinder 19. Die Rakel 17 ist mittels Klemmhebeln 20 am Rakelhalter 18 befestigt.
Eine Auffangwanne 21 ist unterhalb von Rakelwalze 14 und Rakel 17 angeordnet, so dass das von der Rakelwalze 14 abgerakelte Medium darin aufgefangen werden kann.
Die Rakel 17 kann in einer bevorzugten Ausführungsform mit zwei Rakelkanten ausgeführt sein, die in unterschiedlichen Lagen unterschiedliche Funktionen erfüllen, beispielsweise als Waschrakel oder als Farbrakel.
Bei Produktionen mit schmaler Materialbahn 01 ermöglicht das Rakelsystem bzw. die Walzenreinigungsvorrichtung 13 partielles Abrakeln von überschüssiger Farbe aus dem Farbwerk 05 im Randzonenbereich der Farbwalzen. Die Verwendung von vorbestückten Rakelstangen für verschiedene Bahnbreiten minimiert dabei die Rüstzeit.
Die Rakel 17 wird aktiv bei Rollenwechsel, Gummituchwaschen und/oder über ein
Zeitmodul, welches mit einer Aktivierungszeit von vorzugsweise 1 bis 99 Minuten einstellbar ist. Bei der Verwendung des Zeitmoduls wird die Rakel 17 jeweils im eingestellten Zeitintervall an die Rakelwalze 14 angestellt. Die Rakel 17 stellt sich nach der Aktivierung nach Verstreichen eines jeweils einstellbaren Zeitintervalls von der Rakelwalze 14 ab. Die Rakeldauer ist z. B. von 1 bis 30 Sekunden einstellbar.
In Fig. 3 ist der aktivierte Zustand der Rakel 17 dargestellt, bei welchem die Rakelwalze 14 an eine Walze 22, insbesondere eine Gummiwalze 22 angestellt ist. Die Gummiwalze 22 ist im dargestellten Beispiel eine der Farbübertragswalzen 06, könnte in anderen Ausführungsformen aber auch eine andere zu reinigende Walze sein. Die Walze 22 weist vorzugsweise eine elastomere Beschichtung auf. Die Rakel 17 ist an die Rakelwalze 14 angestellt.
Bei der Aktivierung der Rakel 17 wird zunächst die Rakelwalze 14 mit einem eigenen Rotationsantrieb 23, z. B. einen Elektromotor 23 beschleunigt, bis die Rakelwalze 14 die Geschwindigkeit der Gummiwalze 22 mit +/- 5 % Abweichung erreicht hat. Anschließend wird die Walzenreinigungsvorrichtung 13 entweder über eine Schwenk- oder über eine Linearbewegung an die Gummiwalze 22 angestellt und fördert nun das Reinigungsmedium bzw. die Farbe. Beim Anstellen der Rakel 17 an die Rakelwalze 14 erfolgt der gewünschte Abrakelvorgang. Nach der voreingestellten Rakeldauer wird nun zunächst die Rakelwalze 14 von der Gummiwalze 22 abgestellt, nachfolgend die Rakel 17 von der Rakelwalze 14 abgestellt und dann die Rakelwalze 14 bis zum Stillstand abgebremst.
Der Elektromotor 23 kann koaxial zur Rakelwalze 14 angeordnet sein.
Bei der Verwendung als Farbrakel kann es bei kurzen Zeitintervallen und kurzer Rakeldauer sinnvoll sein, die Rakelwalze 14 an die Gummiwalze 22 angestellt zu lassen und nur die Rakel 17 von der Rakelwalze 14 abzustellen, da das Beschleunigen und
Abbremsen der Rakelwalze 14 immer eine gewisse Zeit Vorlauf erfordert.
Sofern die Rakelwalze 14 bei Betrieb der Druckanlage nicht von der Gummiwalze 22 abgestellt werden soll, könnte der Rotationsantrieb 23 der Rakelwalze 14 zeitweise abgeschaltet werden, da diese auch von der anliegenden Gummiwalze 22 angetrieben wird. Beispielsweise könnte in der Lagerung der Rakelwalze 14 ein Überholfreilauf eingebaut werden, der den eigenen Rotationsantrieb 23 trennt, sobald ein Antrieb über die Gummiwalze 22 erfolgt. Der eigene Rotationsantrieb 23 der Rakelwalze 14 greift wieder ein, wenn die Rakelwalze 14 von der Gummiwalze 22 abgestellt wird, damit während der fortgesetzten Rotation der Rakelwalze 14 das Medium von der Rakel 17 abgenommen werden kann.
Unter eigenem Antrieb der Rakelwalze 14 ist vorzugsweise ein zumindest von den Reibwalzen 07 mechanisch unabhängiger Antrieb, d. h. es besteht keine formschlüssige Antriebsverbindung (z. B. durch Zahnräder) zum rotierenden Antrieb zwischen Reibwalzen 07 und Rakelwalze 14.
Der Elektromotor 23 kann gemeinsam mit der Rakelwalze 14 bewegbar sein.
Wenn der Rotationsantrieb 23 als innenliegender Trommelmotor ausgeführt ist, so sind im Halter 16 vorzugsweise die Energie- und Steuerungsleitungen für den Trommelmotor integriert.
Bezugszeichenliste
01 Materialbahn
02 Gummituchzylinder
03 Plattenzylinder
04 Farbzuführungseinheit
05 Farbwerk
06 Farbübertragungswalze
07 Reibwalze
08 Farbauftragswalze
09 Feuchtwerk
10 -
1 1 Feuchtwalze
12 -
13 Walzenreinigungsvorrichtung
14 Rakelwalze
15 -
16 Halter
17 Rakel
18 Rakelhalter
19 Stellmittel; Pneumatikzylinder
20 Klemmhebel
21 Auffangwanne
22 Walze; Gummiwalze
23 Rotationsantrieb, Elektromotor