ITBS960038A1 - Sistema combinato d'inchiostrazione in macchine da stampa flessografiche particolarmente per cartone cartone ondulato e simile - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

"SISTEMA COMBINATO D ' INCHIOSTRAZIONE IN MACCHINE DA STAMPA FLESSOGRAFICHE PARTICOLARMENTE PER CARTONE, CARTONE ONDULATO E SIMILE"

La presente invenzione è diretta ai sistema di stampa flessografica su cartone ondulato e più particolarmente ad una originalità d’inchiostrazione del rullo di stampa nelle macchine flessografiche.

Nel settore degli imballaggi in cartone ondulato, sta avvenendo una vera e propria rivoluzione grazie alla possibilità di elevare qualitativamente le opportunità di stampa diretta. L'imballo in cartone ondulato è sempre stato considerato solo un mezzo per riunire e proteggere il contenuto, valido per questo utilizzo ma non per la presentazione della merce stessa.

Vista la notevole e continua evoluzione delle possibilità di stampa offerte dal sistema di stampa flessografico utilizzato in questo settore,ci si è accorti che l'imballo in cartone ondulato può oggi assumere una nuova veste, non sostitutiva ma complementare ed aggiuntiva, come ottimo mezzo pubblicitario e di valorizzazione del contenuto stesso.

Tale alternativa è offerta, oltre che dall’evoluzione di componenti quali gli inchiostri, le forme di stampa ed il cartone ondulato in se stesso, soprattutto dalle macchine preposte alla stampa in cui convergono, per essere utilizzate e sfruttate dall'operatore, tutte le componenti che partecipano al processo.

Le macchine da stampa hanno subito notevoli cambiamenti e sono state migliorate adottando meccaniche più idonee ed accurate che permettono maggiori precisioni di stampa.

In genere, nella stampa flessografica si utilizza un cliché di stampa posto su un cilindro portacliché inchiostrato tramite un particolare cilindro denominato anilox o cilindro retinato che cede al cliché l'inchiostro necessario ad attuare la stampa.

Il cilindro anilox è costituito da un tubo in acciaio sulla cui superficie vengono incise delle cellette che hanno lo scopo di ricevere, trasportare e trasferire l'inchiostro al cliché. A seconda delle necessità vengono variate la densità delle celle influendo con ciò sulla uniformità del film d'inchiostro trasportato, ed il volume delle celle stesse, variando di conseguenza la quantità d'inchiostro trasportato. Dopo l'incisione, la superficie è sottoposta a cromatura per renderla più resistente all'usura.

Il cilindro anilox è a sua volta inchiostrato con determinate modalità da un cilindro gommato, come mezzo più tradizionale, usato e diffuso per la semplicità e la praticità d'uso. Questo cilindro gommato è posto a contatto con il cilindro anilox e fatto ruotare insieme ad esso, con la possibilità di regolare a piacere la pressione di aderenza. L'inchiostro immesso è direttamente tra i due cilindri e costretto all'interno delle celle dalla pressione esercitata dal cilindro gommato che, contemporaneamente, svolge un'azione premente nei confronti del cilindro anilox eliminando l'eccesso d'inchiostro. Variando la pressione tra i due cilindri aumenta o diminuisce l'azione premente esercitata sulle celle, modificando di conseguenza la quantità d'inchiostro rilasciata e quindi lo spessore del film che si viene a formare sulla superficie del cilindro anilox .

E' così possibile regolare la quantità d'inchiostro in funzione del tipo di stampa e di supporto, aumentandola (diminuendo la pressione) nel caso di fondi pieni o di supporti particolarmente assorbenti, oppure diminuendola (aumentando la pressione) per grafismi fini e delicati o supporti poco assorbenti .

Questo sistema ha però uno svantaggio principale. E' l'impossibilità di controllare e regolare la quantità d'inchiostro rilasciata dall'anilox al-1'aumentare della velocità di rotazione, direttamente legata a quella di produzione . L ' inchiostro, premuto all'interno delle celle del cilindro gommato, fuoriesce subito dopo per effetto della forza centrifuga che si sviluppa per la velocità di rotazione del cilindro anilox direttamente proporzionale a quella della macchina. Questo significa che all'aumentare della velocità di produzione aumenta anche la forza centrifuga che favorisce l'espulsione dell'inchiostro dalle celle con il risultato di ottenere un maggior volume d'inchiostro rilasciato.

Inoltre, all'aumentare della velocità, diminuisce progressivamente l'effetto premente del cilindro gommato e, a velocità molto elevate o utilizzando inchiostri ad alta viscosità, si può verificare una sorta di effetto "acquaplaning" che fa aumentare di colpo ed in modo considerevole il volume d'inchiostro rilasciato dall'anilox. Tutto questo significa, nel caso di stampe composte da grafismi fini e delicati, avere delle limitazioni sulla velocità di produzione. La stampa risulterà allora nitida e pulita sino ad una certa velocità oltre la quale cominceranno a verificarsi problemi derivanti dall'eccesso di inchiostro, quali impastamento del cliché e della stampa, sbavature molto evidenti, alterazioni tonali legate alla variazione della densità ottica per la maggior consistenza del film d'inchiostro depositato sul supporto.

Per ottenere risultati qualitativamente più validi rispetto all'inchiostrazione con il cilindro gommato, si utilizza un sistema d'inchiostrazione a racla. E' un sistema che garantisce un risultato qualitativo costante. La racla è una lama in acciaio o più raramente in teflon, posta in pressione in posizione negativa (opposta al senso di rotazione del cilindro) contro il cilindro anilox per raschiarne la superficie. L'inchiostro è allora prelevato direttamente nel calamaio dal cilindro anilox o immesso tra la racla ed il cilindro e, a differenza del sistema a cilindro gommato, non viene pressato all'interno delle celle ma vi entra liberamente; l'eccesso viene asportato dall'azione raschiante della racla .

In questo modo la quantità d'inchiostro rilasciata dall 'anilox è sempre uguale ed estremamente uniforme, indipendentemente dalla velocità di produzione, garantendo un risultato superiore e costante anche a velocità molto elevate.

Con tale sistema d'inchiostrazione è però indispensabile utilizzare cilindri anilox ceramici, più costosi dei tradizionali cilindri cromati in quanto sono gli unici che, per durezza, sono in grado di opporre una valida resistenza all'usura prodotta dall'azione della racla in acciaio. Se venissero utilizzati i normali cilindri cromati questi durerebbero pochissimo e verrebbero letteralmente torniti dalla racla. Anche questo sistema ha però uno svantaggio operativo. E' l'impossibilità di regolare, come nel caso del cilindro gommato, la quantità d'inchiostro rilasciato aumentando o diminuendo la pressione. Per espletare la sua funzione la racla deve essere posta ed aderire contro il cilindro anilox con una certa pressione ed oltre non può andare .

Aumentando la pressione non si ottiene una diminuzione della quantità d'inchiostro, ma si provoca solo una maggiore usura, sia della racla, che dell'anilox. Non è nemmeno possibile aumentare la quantità d'inchiostro allentando la pressione in quanto si creerebbero zone poco omogenee, con una differente distribuzione della quantità d'inchiostro, a scapito della qualità di stampa. La scelta dell 'anilox dovrà essere perciò compiuta con maggior attenzione, onde evitare di restringere troppo le possibilità di stampa in riferimento ai grafismi od ai supporti, possibilità che comunque, con la racla risultano più contenute rispetto al sistema a cilindro gommato.

La racla richiede inoltre una maggior manutenzione ed attenzione d'uso: la pressione non deve essere eccessiva, per evitare la rapida usura della lama; frequenti sono le sostituzioni, maggiore è il consumo del cilindro anilox; bisogna prestare attenzione a possibili particelle estranee (sporco, particelle grossolane, dure, ecc..) che potrebbero incastrarsi tra racla e cilindro rovinando il filo della racla ed il cilindro anilox.

Un sistema combinato di cilindro gommato e racla è senza dubbio il sistema più valido e versatile per stampare direttamente su cartone ondulato in quanto offre, in un'unica soluzione, i vantaggi di due sistemi. In questa configurazione la racla è applicata ed opera dopo che il cilindro anilox è stato inchiostrato dal cilindro gommato, raschiando l'eccesso che fuoriesce dalle celle per effetto della forza centrifuga, prima del punto di contatto con il cliché. In tal modo lo spessore del film che resta sul cilindro anilox è sottile e costante e consente di ottenere stampe nitide e pulite, specie con grafismi fini e delicati o con supporti a basso o bassissimo assorbimento, a qualsiasi velocità di produzione. Per una maggiore quantità d'inchiostro disponibile (ad esempio per fondi pieni, verniciature o supporti ad elevato assorbimento) è sufficiente allontanare la racla e lavorare con il solo cilindro gommato regolandone la pressione contro il cilindro anilox per variare la quantità d'inchiostro rilasciato .

Anche con questo sistema è tuttavia indispensabile utilizzare cilindri ceramici.

L'abbinamento del cilindro ceramico con quello gommato crea però qualche inconveniente quale una maggior usura del gommato ed il rischio di spezzare la ceramica alle estremità dell'anilox. Il cilindro ceramico, anche se lappato, ha una superficie più ruvida rispetto ad uno cromato, il che provoca un'azione abrasiva a danno del gommato; soprattutto questo è fatto ruotare più lentamente rispetto all'anilox, per ottenere l'effetto tergente che ne riduce, seppur in modo contenuto, la durata. Bisogna prestare la massima attenzione alla regolazione della pressione tra cilindro gommato ed anilox perchè nei punti di maggior spinta (ai lati) lo strato di ceramica dell'anilox, molto dura ma anche molto fragile, non abbia a spezzarsi rovinando irrimediabilmente il cilindro.

In breve, ognuno dei due suddetti sistemi d'inchiostrazione, a cilindro gommato od a racla, presenta quindi vantaggi e svantaggi e l'applicazione migliore risulta essere una combinazione dei due.

Nel sistema combinato tradizionale oggi proposto vi è però il grande svantaggio di dover utilizzare un cilindro anilox ceramico. Gli svantaggi principali sono: un maggior costo del sistema dovuto ad un accentuato consumo della racla; un maggior consumo del cilindro gommato e l'estrema fragilità della superficie ceramica del cilindro anilox che può frantumarsi per eccesso di pressione del gommato, per colpi accidentali (anche lievi) o per particelle di sporco particolarmente dure che, attaccandosi all'anilox, possono rovinarlo a causa dei colpi subiti durante il passaggio nel punto di contatto tra gommato ed anilox.

Scopo del presente trovato è quindi quello di ovviare agli svantaggi di cui sopra con l'impiego, nell'ambito di un sistema d'inchiostrazione combinato, di una racla in materiale più morbido rispetto al metallo che permette l'uso di cilindri anilox cromati, meno costosi, e che meglio sì adatta alla superficie del cilindro anilox, senza la necessità di pressioni elevate e con un maggior potere tergente.

Detto scopo è conseguito con un sistema d'inchiostrazione combinato e con una racla perfezionata conforme almeno alla rivendicazione 1.

Maggiori dettagli del trovato risulteranno comunque più evidenti dal seguito della descrizione fatta con riferimento agli allegati disegni nei quali:

la Fig.l mostra, schematicamente, una prima realizzazione della racla in posizione di lavoro su un cilindro anilox nell'ambito di un gruppo d'inchiostrazione e stampa; e

la Fig.2 mostra schematicamente una seconda realizzazione della racla.

In una macchina da stampa flessografica con un sistema d'inchiostrazione combinato sono usualmente presenti un cilindro porta-cliché 12, un cilindro anilox 13 rotanti a contatto con il cilindro portacliché, un cilindro gommato 14 a contatto con il cilindro anilox, ed una racla 15 spostabile verso il cilindro anilox, a contatto con questo, e allontanabile dallo stesso.

La disposizione e combinazione di detti cilindri 12,13,14 e della racla 15 è di per sè conosciuta e tale che il cilindro gommato 14 inchiostra il cilindro anilox 13, la racla 15 deterge il cilindro anilox asportandone l'inchiostro in eccesso, ed il cilindro anilox inchiostra poi il cliché sul cilindro porta-cliché 12.

In accordo al presente trovato, la racla 15 è costituita da una lama in un materiale elastomerico, quale poliuretano, resistente all'usura e con un doppio smusso 15' nella zona di contatto con il cilindro anilox. Per esempio, la racla ha uno spessore di 5 mm un'altezza totale di 30 mm, ed il materiale che la compone è piuttosto morbido, circa 65-70 gradi shore A. La composizione elastomerica usata permette alla racla di adattarsi facilmente alla superficie del cilindro anilox e la sua morbidezza le conferisce un potere detergente elevato, di molto superiore a quello di racle tradizionali in un materiale rigido.

La racla 15 è montata su un supporto 16 ottenuto da un monoblocco, per esempio in alluminio, ed avente un canale 16' che raccoglie l'inchiostro asportato dal cilindro anilox, convogliandolo ad un contenitore di alimentazione del circuito d'inchiostrazione

In una forma di esecuzione -v.Fig.l- il supporto 16 è oscillante a pendolo su un asse 16" contrastato da una molla 17 ed è collegato a dei pistoni 18 ad effetto ammortizzante mediante i quali si può effettuare, con l'ausilio di appositi registri, la regolazione dell'allineamento e della pressione di contatto della racla sul cilindro anilox.

In un'altra forma di esecuzione -v.Fig.2- il supporto 16 della racla è spostabile e posizionabile lungo una barra di regolazione 19 a mezzo di una bussola di allineamento 20.

In' pratica, data la sua capacità di adattamento ed il notevole potere tergente, la racla non necessita di elevate pressioni di esercizio. Poiché il film d'inchiostro presente sul cilindro anilox si interpone nel punto di contatto tra lama e cilindro con azione lubrificante, la racla è utilizzabile con cilindri anilox di tipo tradizionale (cromati) in quanto l'azione di usura esercitata è estremamente limitata se non nulla (per maggior garanzia e sicurezza si possono comunque utilizzare cilindri anilox con cromatura superficiale più dura di quella convenzionale) .

La racla 15 viene applicata con un angolo di lavoro tale che la lama operi in senso positivo, cioè nel senso di rotazione del cilindro. Si realizza così un sistema d'inchiostrazione combinato estremamente versatile con cilindro anilox tradizionale (cromato) che ha un costo più contenuto e non presenta la fragilità e la delicatezza tipica dei cilindri ceramici. Inoltre, si evitano rischi di rotture e si consente un libero e tranquillo utilizzo del cilindro gommato.

La sostituzione della racla non presenta pericoli per l'operatore, riscontrabili invece nelle racle convenzionali in acciaio che dopo l'uso risultano estremamente affilate e taglienti.L'applicazione positiva della racla, abbinata alla notevole elasticità del materiale, impedisce che si possa rovinare (o che si possa rovinare il cilindro anilox) nel caso di contatto con particelle dure di sporco, eventualmente presenti sul cilindro anilox.

In pratica la racla opera come una sorta di tergicristallo applicato all'anilox, consentendo l'asportazione dell'eccesso d'inchiostro ed uniformando in modo perfetto il film d'inchiostro residuo presente sulla superficie del cilindro anilox, oltrettutto senza problemi di surriscaldamento.

La racla concept è stata applicata e provata su un gruppo stampa con cilindro anilox cromato da 120 linee/cm; i risultati sono stati eccezionali. Si è potuti passare da una stampa a riproduzione fotografica con retino da 40 linee/cm effettuata su cartone ondulato con copertina patinata (bassissimo grado di assorbimento),ad un fondo pieno di notevole coprenza su cartone ondulato con copertina in test (elevato grado di assorbimento).

Claims (6)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1 . Sistema d'inchiostrazione combinato in una macchina da stampa flessografica in particolare per la stampa di cartone ondulato, comprendente un cilindro porta-cliché (12), un cilindro anilox (13) rotante a contatto con il cilindro porta-cliché, un cilindro gommato (14) d'inchiostrazione, rotante a contatto con il cilindro anilox, e una racla (15) associata ed interagente con detto cilindro anilox, caratterizzato dal fatto che detta racla è in forma di lama in un materiale elastomerico posta a contatto di detto cilindro anilox (13) nel senso positivo di rotazione per tergere l'inchiostro in eccesso e regolare lo strato d'inchiostro da stendere sul cliché.
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui la racla (15) è fissata amovibilmente su un supporto mobile (16,16') spostabile mediante attuatori per l'allineamento della racla rispetto al cilindro anilox.
3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 2, in cui il supporto (16) è oscillante su un asse parallelo al cilindro anilox (13) e comandato da un sistema pneumatico (18).
4. 4. Sistema secondo la rivendicazione 2 m cui detto supporto (16) scorre su barre di guida (19,20) ortogonali al cilindro anilox.
5. 5. Sistema secondo le rivendicazioni precedenti in cui la racla è in poliuretano o simile.
6. 6. Sistema combinato d'inchiostrazione in macchine da stampa flessografiche particolarmente per cartone, cartone ondulato e simile, come sostanzialmente sopra descritto, illustrato e rivendicato per gli scopi specificati.