-
Die
Erfindung betrifft eine Druckmaschine mit mindestens einem Druckwerk
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
-
Durch
die WO 03/045694 A1 und die WO 03/045695 A1 sind Verfahren bekannt,
bei denen durch Temperierung eines mit einer Druckfarbe zusammenwirkenden
rotierenden Bauteils eines Druckwerks eine Zügigkeit der Druckfarbe auf
dem rotierenden Bauteil in einem Temperaturbereich von 22°C bis 50°C im Wesentlichen
konstant gehalten wird, wobei die Zügigkeit der Druckfarbe von
der Temperatur auf der Mantelfläche
des rotierenden Bauteils und dessen Produktionsgeschwindigkeit abhängt. Die Anwendung
besteht insbesondere in einem wasserlos druckenden Druckwerk, vorzugsweise
in einem Druckwerk für
den Zeitungsdruck.
-
Durch
die WO 01/87036 A2 ist ein Kurzfarbwerk einer Rotationsdruckmaschine
bekannt, wobei im Farbwerk eine Rasterwalze pastöse Druckfarben, insbesondere
mit einer Viskosität
größer 9000 mPa·s, verarbeitend
angeordnet ist, wobei ein Raster der Rasterwalze zu einem Raster
einer Druckform eines in der Rotationsdruckmaschine angeordneten Formzylinders
in einem Verhältnis
von 0,5, insbesondere größer 0,8
steht.
-
In
Pumpfarbwerken wird im Gegensatz zu üblichen Filmfarbwerken die
in das Farbwerk einzutragende Farbmenge nicht über Farbmesser, sondern über eine
exakte Dosierung mittels Ventilen und/oder Pumpen vorgenommen. Dies
erfolgt beispielsweise maßgeschneidert
für jede
einzelne Farbzone. Aus Kosten- und/oder Bauraumgründen wird z.T.
eine Zuführung
eines bestimmten Druckniveaus für
mehrere in axialer Richtung nebeneinander angeordnete Farbzonen
zur Verfügung
gestellt, wobei die Dosierung beispielsweise je Falbzone oder Farbzonengruppe
durch Ventile individuell einstellbar sind.
-
7 zeigt schematisch ein
Pumpfarbwerk, wobei je zu versorgender Farbzone bzw. Farbzonengruppe
eine Pumpe, hier eine Schrägachsen-(Doppel)kolbenpumpe
vorgesehen ist. Diese Pumpen werden über eine Zufuhrleitung von
einem Farbreservoir versorgt und geben über Leitungen (Schläuche) die
gepumpte Farbe an eine entsprechende Dosieröffnung der Auftragleiste ab.
In axialer Richtung sind mehrere derartige Öffnungen, Zuführungen
und Schläuche
vorgesehen. Die Pumpen sind aus Bauraumgründen abseits der Auftragleiste
angeordnet, was im Hinblick auf lange Versorgungswege, Material
und mangelnde Kompaktheit nachteilig ist. Die Falbe wird durch die Öffnung mittels
der Pumpe dosiert auf eine Walze des Farbwerks, z. B Duktorwalze,
aufgebracht.
-
Durch
die
DE 698 09 580
T2 ist ein Pumpfarbwerk einer Druckmaschine bekannt, wobei mittels
mehrere Dosierpumpen auf axial nebeneinander benachbarte Bereiche
einer Walzenmantelfläche jeweils
durch eine Abgabeöffnung
eine bestimmte Menge an Farbe dosierbar ist, und wobei mehrere der
Dosierpumpen in axialer Richtung der Farbwalze nebeneinander in
einer Auftragleiste angeordnet sind. Die Dosierpumpen sind als Zahnradpumpen oder
andere geeignete Zwangsverdrängungspumpen
ausgebildet.
-
Die
DE 26 26 006 A1 offenbart
in einem Pumpfarbwerk als Sichelzahnradpumpe ausgebildete rotatorische
Verdrängerpumpen
mit einem außenverzahnten
Innenrotor und einem innenverzahnten Außenrotor ausgeführt sind,
deren Rotationsachsen exzentrisch zueinander gelagert sind. Zur
Bildung einer Saug- und einer Druckkammer ist im Verschneidungsraum
ein sichelförmiges
Einsatzstück
vorgesehen.
-
In
der
DE 20 43 078 ist
ein Pumpfarbwerk offenbart, welches in einer Ausführungsform
nebeneinander mehrere Pumpen, insbesondere Zahnradpumpen, zwischen
einer gemeinsamen Zuleitung und je einer Bohrung eines Verteilerblockes
aufweist.
-
Durch
Prospektmaterial der Fa. HNP Mikrosysteme GmbH, Parchim, ist eine
Dosierpumpe als rotatorische Verdrängerpumpe mit einem außenverzahnten
Innenrotor und einem innenverzahnten Außenrotor ausgeführt, deren
Rotationsachsen exzentrisch zueinander gelagert sind, wobei Außen- und
Innenrotor eine zykloidenförmige
Verzahnung aufweisen, welche sich mit ihrer zykloidenförmigen Verzahnung
in kämmendem
Eingriff befinden und während der
Rotation zu jedem Zeitpunkt ein System von mehreren abgedichteten
Förderkammern
bilden.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckmaschine mit mindestens
einem Druckwerk zu schaffen.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
-
Die
mit einem Pumpfarbwerk gegenüber
einem herkömmlichen
Filmfarbwerk erzielbaren Vorteile zeigen sich in einer einfacheren
Grundeinstellung, Inbetriebnahme und/oder Farbkurvenermittlung.
Ein Einfluss von Änderungen
der Grundeinstellungen wie Filmwalzenabstand, Durchbiegung des Duktors
etc., ist geringer. In der Auflösung
der Stellschritte können Verbesserungen
erzielt werden, insbesondere im Bereich kleiner Flächendeckungsgrade.
-
Im
Gegensatz zu Einfach- oder Doppelkolbenpumpen ist mit dem Einsatz
von Zahnringpumpen, insbesondere rotatorischen Verdrängerpumpen mit
außenverzahntem
Innenrotor und innenverzahntem Außenrotor, eine deutlicher vergleichmäßigte Förderung
erreichbar (Pulsationsarmut, kleines Totvolumen).
-
Wegen
des kleinen Bauraumes kann nun je Farbzone eine eigene Pumpe direkt
an der Auftragleiste – insbesondere
in axialer Richtung nebeneinander – vorgesehen werden.
-
Ein
weiterer Vorteil der Erfindung gemäß einer bevorzugten Weiterbildung
besteht darin, dass Eigenschaften der verwendeten Druckfarbe und
die auf einem Formzylinder angeordnete Druckform derart aufeinander
abgestimmt sind, dass in einem wasserlosen Druckverfahren (z. B
mittels wasserloser Flachdruckplatte), insbesondere im „Trockenoffset", ein gutes Druckergebnis
erzielt wird. Insbesondere im Zeitungsdruck können auf diese Weise Druckqualitäten erzeugt
werden, die die Qualitäten
von konventionell erzeugten Druckerzeugnissen, insbesondere in der
Farbbrillanz, weit übertreffen.
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
Folgenden näher
beschrieben.
-
Es
zeigen:
-
1 eine
schematische Darstellung einer für
den Mehrfarbendruck geeigneten Druckmaschine mit vier Druckeinheiten
jeweils mit zwei Druckwerken und jeweils einem einzügigen Walzenfarbwerk;
-
2 eine
schematische Darstellung eines Druckwerks der Druckmaschine gemäß 1 mit
einem Farbwerk, in vergrößerter Darstellung;
-
3 eine
schematische Darstellung eines Formzylinders mit Druckformen;
-
4 eine
halbschematische perspektivische Darstellung der beiden Formzylinder
und Übertragungszylinder
einer der Druckeinheiten der Druckmaschine gemäß 1;
-
5 eine
alternative Ausbildung der Druckmaschine gemäß 1 mit zweizügigen Walzenfarbwerken;
-
6 eines
der zweizügigen
Walzenfarbwerke gemäß 5 in
vergrößerter Darstellung;
-
7 ein
Pumpfarbwerk gemäß Stand
der Technik;
-
8 das
Funktionsprinzip a), b); c) und d) der Dosierpumpe nach der Erfindung;
-
9 eine
Konzeption des Pumpfarbwerks;
-
10 eine
erste Ausführungsvariante
des Pumpfarbwerks;
-
11 eine
zweite Ausführungsvariante
des Pumpfarbwerks;
-
12 eine
schwenkbare Ausführung
gemäß 11,
angestellt;
-
13 eine
schwenkbare Ausführung
gemäß 11,
abgestellt;
-
14 eine
räumliche
Darstellung der Baugruppe „Pumpe";
-
15 eine
schematische Darstellung der Baueinheit aus Pumpeinheit, Dichtung
und Antriebswelle;
-
16 eine
tabellarische Charakterisierung einer vorteilhaften Dimensionierung
der Dosierpumpe.
-
Es
wird zunächst
auf 1 und 2 Bezug genommen. 1 zeigt
in stark vereinfachter Form schematisch eine Druckmaschine 01,
z. B eine Zeitungsdruckmaschine 01, vorzugsweise eine mehrere unterschiedliche
Druckfarben verdruckende Druckmaschine, mit in einem Gestell 02 und
z. B vier vertikal aufeinander angeordneten Druckeinheiten, wobei ein
Bedruckstoff 03, z. B eine Materialbahn 03, insbesondere
eine Papierbahn 03, in vertikaler Richtung die Druckeinheiten
nacheinander passiert. Ein die Druckmaschine 01 durchlaufender
Produktionsfluss des Bedruckstoffes 03 wird in diesem Beispiel
im Wesentlichen von unten nach oben angenommen.
-
In
dem in der 1 gezeigten Beispiel sind in
jeder Druckeinheit beidseitig der Papierbahn 03 für den Schön- und Widerdruck
jeweils ein Druckwerk 05 mit einem Druckfarbe übertragenden
Zylinder 06, z. B Übertragungszylinder 06 und
einem auf dem Übertragungszylinder 06 abrollenden, „doppelt
großen", Druckformen 04 tragenden
Zylinder 07, z. B Formzylinder 07 angeordnet.
Unter „doppelt
groß" ist hier ein Umfang
zu verstehen, welche im wesentlichen zwei Druckseiten, insbesondere
Zeitungsseiten in Broadsheet-Format, hintereinander entspricht.
Die beiden Übertragungszylinder 06 und
die beiden Formzylinder 07 zweier gegenüberliegender Druckwerke 05 sind
so angeordnet, dass ihre Rotationsachsen in einer Ebene liegen,
die gegenüber
der Papierbahn 03 um vorzugsweise 75° bis 88° geneigt ist. Die Anordnung
dieser Zylinder 06, 07 in einer Ebene hat den Vorteil,
dass im Betrieb weniger Störungen
aufgrund von Schwingungen dieser Zylinder 06; 07 auftreten, was
insbesondere bei den hier in Rede stehenden wasserlosen Systemen
von Bedeutung ist, die gegenüber
Abstandsänderungen
besonders störungsempfindlich
sind.
-
2 zeigt
des Weiteren eine Zuführvorrichtung 55 zur
Zuführung
einer Druckform 04 an den Formzylinder 07. Die
Druckform 04 kann weitgehend automatisiert auf der Mantelfläche des
Formzylinders 07 montiert werden.
-
Jedem
zumindest aus einem Übertragungszylinder 06 und
einem Formzylinder 07 bestehenden Druckwerk 05 ist
ein Farbwerk 08 zugeordnet, wobei jedes Farbwerk 08,
welches im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels als einzügiges Walzenfarbwerk 08 ausgebildet
ist, zumindest eine Farbversorgung 09, nämlich die
weiter unten noch im Einzelnen zu beschreibende Dosierpumpeneinrichtung 09 umfasst.
-
Die
Druckwerke 05 und Farbwerke 08 sind hierbei für den „Trockenoffset" bzw. „wasserlosen Offsetdruck" ausgeführt, d.h.
die Ausführung
von Druckwerk 05 und Farbwerk 08 ist derart, dass
kein Feuchtmittel und somit kein Feuchtwerk vorgesehen ist.
-
Wie
insbesondere aus 2 ersichtlich umfasst jedes
Farbwerk 08 (mindestens) zwei die Farbe auf die auf dem
Formzylinder 07 befestigten Druckformen 04 auftragende
Auftragswalzen 12, z. B Farbauftragswalzen 12 welche
die Farbe über
eine druckformnahe Reibwalze 13 bzw. Reibzylinder 13 (z.
B. mit harter Oberfläche),
eine Farb- oder Übertragungswalze 14 (z.
B. mit weicher Oberfläche),
eine druckwerksferne Reibwalze 15 bzw. Reibzylinder 15, eine
weitere Farb- oder Übertragungswalze 16 (z.
B. mit weicher Oberfläche),
eine Filmwalze 17 und eine Duktorwalze 18 von
der Dosierpumpeneinrichtung 09 erhält. Zur Vergleichmäßigung der
Farbverteilung sind die beiden Reibzylinder 13; 15 in
axialer Richtung changierend, d.h. bewegbar angetrieben. Weiterhin
sind die Reibzylinder 13; 15 gemeinsam oder jeweils
einzeln durch einen eigenen, von den Zylindern 06; 07 unabhängigen Antriebsmotor
rotatorisch angetrieben. Auch für
die Duktorwalze 18 und ggf. auch für die Filmwalze 17 ist
vorzugsweise ein eigener rotatorischer Antrieb vorgesehen. Die Changierbewegung
der Reibzylinder 13; 15 kann bei erhöhter Anforderung
an Variabilität,
gemeinsam oder jeweils einzeln, durch ein geeignetes Antriebsmittel
oder, wie hier mit vermindertem Aufwand vorgesehen, durch ein die
Rotationsbewegung in eine Axialbewegung umsetzendes Getriebe erfolgen.
-
Anstelle
des im Vorstehenden beschriebenen und in 1 und 2 dargestellten
einzügigen Walzenfarbwerks 08,
welches insbesondere im Zeitungsdruck einsetzbar ist, kann auch
ein zweizügiges Farbwerk 20,
z. B zweizügiges
Walzenfarbwerk 20 Verwendung finden, wie es in den 5 und 6 beispielsweise
dargestellt ist. Die Druckmaschine weist in diesem Fall im Übrigen den
gleichen Aufbau auf wie die anhand von 1 beschriebene,
so dass insoweit hierauf Bezug genommen werden kann.
-
Jedes
zweizügige
Farbwerk 20 umfasst mindestens drei, hier vier die Farbe
auf die Druckform 04 auftragende Auftragswalzen 21,
z. B Farbauftragswalzen 21, welche die Farbe über einen
ersten Farbzug mit einer ersten Reibwalze 22 bzw. Reibzylinder 22,
einer weichen Farb- oder Übertragungswalze 23 und
einer harten Übertragungswalze 24,
sowie über einen
zweiten Farbzug mit einer zweiten Reibwalze 25 bzw. Reibzylinder 25 von
einer gemeinsamen weichen Farb- oder Übertragungswalze 26 her,
einem formzylinderferne Reibwalze 27 bzw. Reibzylinder 27,
eine weitere weiche Farbwalze 28; eine Filmwalze 29 und
eine Duktorwalze 30 von der Dosierpumpeneinrichtung 09 erhält. Vorzugsweise
sind die drei Reibzylinder 22; 25; 27,
gemeinsam oder jeweils einzeln, durch einen eigenen, von den Zylindern 06; 07 unabhängigen Antriebsmotor
rotatorisch angetrieben. Auch für
die Duktorwalze 30 ist vorzugsweise, und in Weiterbildung
ggf. auch für
die Filmwalze 29 ein eigener rotatorischer Antrieb vorgesehen.
Die Changierbewegung der Reibzylinder 22; 25; 27 kann bei
erhöhter
Anforderung an Variabilität,
gemeinsam oder jeweils einzeln, durch ein geeignetes Antriebsmittel
oder, wie hier mit vermindertem Aufwand vorgesehen, durch ein die
Rotationsbewegung in eine Axialbewegung umsetzendes Getriebe erfolgen.
Ein solches Farbwerk 20 wird vorzugsweise bei Konfiguration
der Druckeinheit für
den Akzidenzdruck vorgesehen, kann allerdings auch für den Zeitungsdruck eingesetzt
werden.
-
In
der beispielhaften Darstellung der 1 und 5 sind
die beidseitig der Papierbahn 03 angeordneten Übertragungszylinder 06 in
einer so genannten Gummi-Gummi-Anordnung gegeneinander angestellt,
so dass die gegeneinander angestellten Übertragungszylinder 06 wechselseitig
als ein Gegendruckzylinder fungieren. Alternativ können Druckwerke 05 zu
einer Satellitendruckeinheit zusammengefasst werden, wobei die Druckwerke 05 um
einen gemeinsamen von den übrigen
Zylindern 06; 07 separaten Gegendruckzylinder
angeordnet sind, wobei die Papierbahn 03 jeweils zwischen
mindestens einem an den Gegendruckzylinder angestellten Übertragungszylinder 06 und
dem Gegendruckzylinder geführt
ist.
-
Eine
weitere Alternative zur Gestaltung der Druckmaschine 01 kann
vorsehen, dass die Druckmaschine 01 z. B als eine Akzidenzdruckmaschine mit
einer vorzugsweise im Wesentlichen horizontalen Führung des
Bedruckstoffes 03 ausgebildet ist, wobei in der Druckmaschine 01 entlang
des die Druckmaschine 01 durchlaufenden Produktionsflusses
des Bedruckstoffes 03 vorzugsweise beidseitig, d. h. unterhalb
und oberhalb des Bedruckstoffes 03, mehrere aufeinander
folgende Druckwerke 05 vorgesehen sind, wobei die Übertragungszylinder 06 zweier Druckwerke 05 wiederum
z. B in einer Gummi-Gummi-Anordnung
gegeneinander angestellt sind, wobei der Bedruckstoff 03 zwischen
den beiden gegeneinander angestellten Übertragungszylindern 06 hindurchgeführt ist,
d. h. der Bedruckstoff 03 durchläuft deren gegenseitigen Abrollbereich.
Alternativ zur Materialbahn 03 kann der Bedruckstoff 03 auch
als ein Bogen 03 ausgebildet sein.
-
Die
Druckfarbe übertragenden
Zylinder 06 sind, wie bereits erwähnt, als in einem Trocken-Offsetdruckverfahren
arbeitende Übertragungszylinder 06 ausgebildet,
wobei die Übertragungszylinder 06 vorzugsweise
eine elastische Oberfläche
aufweisen, wobei die elastische Oberfläche z. B durch jeweils mindestens
ein auf der Mantelfläche
des Übertragungszylinders 06 angeordnetes
Drucktuch 10, z. B Gummituch 10 aus einem Elastomerwerkstoff
gebildet ist.
-
Die
den Übertragungszylindern 06 zugeordneten
Formzylinder 07 weisen an ihrer Mantelfläche jeweils
mindestens eine Druckform 04, (insbesondere als Druckplatte
ausgebildet) auf, vgl. z. B. 2 und 3.
Jede Druckform 04 ist insbesondere als eine für ein wasserloses
Flachdruckverfahren („Trockenoffset") geeignete Flachdruckform 04 ausgebildet,
so dass eine Zufuhr eines Feuchtmittels für die Ausbildung nichtdruckender
Bereiche nicht erforderlich ist. Die Formzylinder 07 sind
in ihrer axialen Richtung X und/oder in ihrer Umfangsrichtung Y
vorzugsweise mit mehreren Druckformen 04 belegt (3). Im
Falle des hier gezeigten Ausführungsbeispiels
einer Zeitungsdruckmaschine (Zeitungsseiten im Broadsheet-Format)
sind die Formzylinder 07 in ihrer axialen Richtung X jeweils
z. B mit sechs Druckformen 04 und in ihrer Umfangsrichtung
Y mit zwei Druckformen 04 belegt, so dass dann auf jedem Formzylinder 07 zwölf Druckformen 04 angeordnet sind.
In der 3 ist schematisch eine Abwicklung eines derartigen
Formzylinders 07 mit zwölf
Druckformen 04 dargestellt, wobei die Druckformen 04 in
der dargestellten Ansicht nur hälftig
gezeigt sind und wobei die zur 3 gehörenden,
rechtwinklig aufeinander stehenden Richtungspfeile X; Y die zum
Formzylinder 07 axiale Richtung X und die Umfangsrichtung Y
des Formzylinders 07 anzeigen.
-
4 zeigt
eine perspektivische Darstellung der beiden Formzylinder 07 und
der beiden Übertragungszylinder 06 der
sich in der Druckmaschine 01 gegenüberliegenden Drückwerke 05.
Die Übertragungszylinder 06 sind
jeweils mit drei in Axialrichtung nebeneinander angeordneten Gummitüchern 10 belegt,
die jeweils um 180° verdreht
sind.
-
Die
Formzylinder 07 sind jeweils mit sechs in Axialrichtung
nebeneinander angeordneten Flachdruckformen 04 belegt,
wobei in Umfangsrichtung jeweils zwei Flachdruckformen 04 hintereinander
angeordnet sind.
-
Zur
Erzeugung eines Druckbildes auf dem Bedruckstoff 03 weist
jede Druckform 04 mindestens eine Druckbildstelle auf.
Hierzu kann gemäß mehreren
Alternativen vorgesehen sein, dass die Druckformen 04 in
zum Formzylinder 07 axialer Richtung X und/oder in Umfangsrichtung
Y des Formzylinders 07 (vgl. 3) mehrere
Druckbildstellen aufweisen. Statt auf einem Formzylinder 07 in
dessen axialer Richtung X z. B sechs Druckformen 04 und
in dessen Umfangsrichtung Y z. B zwei Druckformen 04 vorzusehen,
können
die Formzylinder 07 jeweils z. B mit nur einer einzigen
Druckform 04 belegt sein, wobei diese Druckform 04 in
zum Formzylinder 07 axialer Richtung X z. B sechs Druckbildstellen
und/oder in Umfangsrichtung Y des Formzylinders 07 z. B
zwei Druckbildstellen aufweist. Auch kann jede Druckform 04 jeweils
nur eine einzige Druckbildstelle aufweisen.
-
Vorzugsweise
verdrucken die auf derselben Seite des Bedruckstoffes 03 in
dessen Produktionsfluss einander nachgeordneten Druckwerke 05 Druckfarbe
mit voneinander verschiedenen Farbtönen. Beispielsweise werden
in jedem Druckwerk 05 Farbpunkte einer der im Vierfarbendruck üblichen Farbtöne Schwarz,
Cyan, Magenta und Gelb verdruckt. Auf dem Formzylinder 07 der
einander nachgeordneten Druckwerke 05 befinden sich mit
demselben Druckbild korrelierende Druckbildstellen, die jeweils
einen Farbauszug des zu erzeugenden mehrfarbigen Druckbildes bilden,
wobei jeder Farbauszug einem der zu verdruckenden Farbtöne zugeordnet ist.
Ein mehrfarbiges Druckbild wird dadurch erzeugt, dass auf dem Bedruckstoff 03 mehrere
Farbauszüge, z.
B die den Farbtönen
Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb jeweils entsprechenden vier Farbauszüge, übereinander
gedruckt werden, wobei die Farbpunkte der einzelnen dasselbe Druckbild
betreffenden Farbauszüge
auf dem Bedruckstoff 03 nebeneinander oder übereinander
angeordnet werden, sodass das mehrfarbige Druckbild durch eine Farbmischung der
von den verschiedenen Farbauszügen
resultierenden Farbpunkte entsteht. Einen Farbauszug darstellende
Druckbildstellen zur Erzeugung eines gemeinsamen Druckbildes sind
von im Produktionsfluss des Bedruckstoffes 03 einander
nachfolgend angeordneten Druckwerken 05 mit ihren jeweiligen vom
Formzylinder 07 Druckfarbe übertragenden Zylindern 06 passgenau übereinander
zu drucken.
-
Im
wasserlosen Offsetdruck übernimmt
z. B eine Silikonschicht auf der Mantelfläche der Druckform 04 die
Rolle des mit Feuchtmittel belegbaren hydrophilen Bereichs des „Nassoffset", um die Druckform 04 an
einer Farbaufnahme zu hindern. Allgemein werden die nichtdruckenden
Bereiche und die druckenden Bereiche der Druckform 04 durch
die Ausbildung von Bereichen unterschiedlicher Oberflächenspannungen
bei Wechselwirkung mit der Druckfarbe erreicht. Deshalb werden in
wasserlosen Offsetdruckverfahren Druckfarben verwendet, deren Eigenschaften
sich von Druckfarben unterscheiden, die im konventionellen „Nassoffset" verwendet werden.
-
Um
tonfrei zu drucken, d. h. ohne Farbannahme an nichtdruckenden Bereichen,
bedarf es einer Druckfarbe, die in ihrer Zügigkeit (gemessen als Tackwert)
so eingestellt ist, dass aufgrund der Oberflächenspannungsdifferenz zwischen
druckenden und nichtdruckenden Bereichen auf der Druckform 04 eine
einwandfreie Trennung erfolgen kann. Da die nichtdruckenden Bereiche
vorzugsweise als Silikonschicht ausgebildet sind, wird zu diesem
Zweck eine Druckfarbe mit einer gegenüber dem „Nassoffset" deutlich höheren Zügigkeit
benötigt.
-
Gemäß dem Fachbuch „Der Rollenoffsetdruck", Walenski 1995,
stellt die Zügigkeit
den Widerstand dar, mit dem die Druckfarbe der Filmspaltung in einem
Walzenspalt oder bei der Übertragung
der Druckfarbe in der Druckzone zwischen dem Druckfarbe übertragenden
Zylinder 06 und dem Bedruckstoff 03 entgegenwirkt.
Die Zügigkeit
von Druckfarben, d. h. deren Tackwert, kann z. B nach der Norm ISO
12634:1996(E) ermittelt werden. Zur Ermittlung des Tackwertes stehen
Prüfeinrichtungen,
insbesondere als ein Walzensystem ausgebildete Prüfeinrichtungen,
so genannte "Tackmeter", z. B die Prüfeinrichtungen „Inkomat" und „Tackomat" der Fa. Prüfbau in
D-82380 Peissenberg-München, zur
Verfügung. Tackwerte
sind von der verwendeten Prüfeinrichtung abhängig und
werden als dimensionslose Zahlenwerte angegeben. Druckfarbenhersteller
geben den Tackwert einer Druckfarben üblicherweise in Verbindung
mit den zugrunde gelegten Prüfbedingungen an,
z. B mit welcher Prüfeinrichtung
der Tackwert ermittelt wurde und bei welcher Drehzahl oder Oberflächengeschwindigkeit
der Messwalze. Typische Angaben beziehen sich auf Drehzahlen von
400, 800 oder 1.200 Umdrehungen pro Minute bzw. auf Messungen mit
einer Oberflächengeschwindigkeit
der Messwalze von etwa 100 Meter pro Minute bis 300 Meter pro Minute,
insbesondere 200 Meter pro Minute. Während der Prüfung wird
die Druckfarbe auf 32°C
erwärmt
und auf dieser Temperatur konstant gehalten. Druckfarben zeigen
i. d. R. mit steigender Oberflächengeschwindigkeit
größer werdende
Tackwerte.
-
Da
sich die Zügigkeit
der Druckfarbe mit der Temperatur ändert, werden beim Betrieb
der Druckmaschine 01 die Formzylinder 07 vorzugsweise
gekühlt
und/oder auf einer konstanten Temperatur gehalten, um bei wechselnden
Betriebsbedingungen während
des Druckens ein Tonen zu vermeiden. Eine solche Temperierung ist
vorzugsweise auch im Fall der Reibzylinder 13; 15; 22; 25; 27 des
Farbwerks 08 bzw. 20 vorgesehen. Die Temperierung
der Formzylinder 07 und der Reibzylinder 13; 15; 22; 25; 27 erfolgt
vorzugsweise jeweils von innen mittels eines geeigneten Fluids,
insb. einer geeigneten Flüssigkeit,
z. B indem ein fließfähiges Temperierungsmittel,
z. B Wasser, die Reibzylinder 13; 15; 22; 25; 27 bzw.
den Formzylinder 07 mantelflächennah durchströmt. Mit der
Temperierung wird die Mantelfläche
der Reibzylinder 13; 15; 22; 25; 27 beispielsweise
im Temperaturbereich zwischen 22°C
und 40°C
gehalten und die Mantelfläche
des Formzylinder 07 im Temperaturbereich z. B zwischen
20°C und
30°C. Die
Reibzylinder 13; 15; 22; 25; 27 und/oder
der Formzylinder 07 haben z. B eine axiale Länge von
500 mm bis 1.700 mm, insbesondere 1.200 mm bis 1.300 mm, bei sechs
plattenbreiten Maschinen zwischen 1.800 mm und 2.500 mm.
-
Die
Zügigkeit
der Druckfarbe beeinflusst neben der Trennung von druckenden und
nichtdruckenden Bereichen jedoch auch die Stärke eines Rupfens beim Zusammenwirken
eines farbführenden Übertragungszylinders 06 mit
dem Bedruckstoff 03. Insbesondere wenn der Bedruckstoff 03 als
ungestrichenes, wenig verdichtetes Zeitungspapier mit sehr guter
Saugfähigkeit,
d. h. offenporig und mit sehr geringer Wegschlagzeit, ausgeführt ist,
erhöht
sich die Gefahr des durch Rupfen verursachten Herauslösens von
Fasern oder Staub. Diese Gefahr liegt aber z. B auch für im Rollenoffsetdruck
verwendete leicht gestrichene oder leichtgewichtige, gestrichene
Papiersorten mit einem Strichgewicht von z. B bis zu 20 g/m2, insbesondere zwischen 5 und 10 g/m2 oder auch noch weniger vor, wobei das Strichgewicht
die pro Flächeneinheit
auf einem Rohbedruckstoff, insbesondere auf einem Rohpapier, d.
h. einem Papier ohne Oberflächenbeschichtung,
aufgetragene Strichmasse bezeichnet. Insgesamt eignet sich die Temperierung
besonders für
ungestrichene oder gestrichene Papiere mit einem Strichgewicht von
weniger als 20 g/m2. Für gestrichene Papiere kann
die Temperierung vorteilhaft sein, wenn festgestellt wird, dass
der Strich durch zunehmende Zügigkeit
vom Papier (zumindest teilweise) „abgezogen" wird.
-
Um
ein Rupfen oder Aufbauen auf dem Drucktuch 10 und der Druckform 04 möglichst gering zu
halten, wird versucht, die Druckfarbe für ihren Verwendungszweck und
die erwarteten Betriebsbedingungen möglichst an der unteren Grenze
der Zügigkeit
herzustellen und zu verwenden.
-
In
Bezug auf das Tonen bzw. Zusetzen der nichtdruckenden Bereiche auf
der Druckform 04 spielt neben der Zügigkeit der Druckfarbe die
Relativgeschwindigkeit beim Ablösevorgang,
d. h. beim Spalten bzw. Lösen
der Druckfarbe, eine entscheidende Rolle. Die Druckfarbe erzeugt
bei höherer
Produktionsgeschwindigkeit v (1; entspricht
der Oberflächen-
bzw. Abrollgeschwindigkeit v des druckenden Zylinders 06 bzw.
der Fördergeschwindigkeit
des Bedruckstoffs 03, gemessen z. B in m/s) im Spalt sowohl
zwischen der Farbauftragswalze 12, 21 und der
Druckform 04 des Formzylinders 07 als auch zwischen
der Druckform 04 des Formzylinders 07 und dem
Drucktuch 10 auf dem Übertragungszylinder 07 größere Abrisskräfte. Je
niedriger die Relativgeschwindigkeit, z. B die vorgesehene Produktionsgeschwindigkeit
v, ist, desto höher
ist die Zügigkeit der
Druckfarbe zu wählen,
um ein Tonen bei niedrigeren Produktionsgeschwindigkeiten v zu verhindern. Andernfalls
führt die
falsche Wahl zu schlechter Druckqualität bzw. während der Anfahrvorgänge zu einem
erhöhten
Aufkommen an Makulatur und zu einem hohen Wartungsaufwand.
-
Erhöht sich
mit zunehmender Produktionsgeschwindigkeit v die Zügigkeit,
so erfolgt i. d. R. ein stärkeres
Rupfen auf dem Bedruckstoff 03 und ein erhöhtes Aufbauen
von Verschmutzung und Druckfarbe auf der Druckform 04.
Dies hat Komplikationen und eine erhöhte Wartungsfrequenz zur Folge,
z. B oftmaliges Waschen der Oberflächen, wenn die Zügigkeit
für einen
unteren oder mittleren Bereich der Produktionsgeschwindigkeit v
ausgelegt war.
-
Der
Tackwert von im wasserlosen Offsetdruck verwendeten Druckfarben
liegt z. B im Bereich zwischen 2 und 16, wobei für ein störungsfreies Drucken anzustreben
ist, den Tackwert auf Werte z. B zwischen 6 und 9,5 zu stabilisieren,
insbesondere zwischen 7 und 8,5. Idealerweise ist der Tackwert im gesamten
Bereich der Produktionsgeschwindigkeit v von 1 m/s bis 16 m/s und
im gesamten Bereich der für den
Druckprozess relevanten Temperatur von 15°C bis 50°C konstant. Denn bei einer Verringerung
der Zügigkeit
tritt im „Tonbereich" verstärktes Tonen,
bei Vergrößerung in
einem Bereich „Rupfen – Aufbauen" ein verstärktes Rupfen
und verstärktes
Aufbauen auf den Zylindern 06; 07 auf. In der
Praxis ist für
den „Trockenoffset" eine Druckfarbe
zu verwenden, welche im gesamten Bereich für die Produktionsgeschwindigkeit
v von 1 m/s bis 16 m/s, insbesondere 3 m/s bis 16 m/s, und/oder
im gesamten Bereich für
die Temperatur von 15°C
bis 50°C,
insbesondere zwischen 22°C
und 40°C,
einen Tackwert von 4 nicht unterschreitet und 12 nicht überschreitet.
Idealer Weise liegt der Tackwert für den Bereich einer Produktionsgeschwindigkeit
v von 3 m/s bis 16 m/s bzw. einer Temperatur von 22°C bis 40°C in einem
Bereich von 6 bis 9,5, insbesondere zwischen 7 und 8,5.
-
Auch
die Viskosität
der Druckfarbe ist für
die Druckqualität
eine entscheidende Einflussgröße. Die Viskosität der Druckfarbe
wird z. B nach der Norm ISO 12644:1996(E) ermittelt. Ihr Wert kann
z. B entsprechend der vorgenannten Norm mit einem Stabviskosimeter
oder z. B mit der Meßmethode
nach Höppler
mit einem Kugelfall-Viskosimeter
ermittelt werden. Die Viskosität
ist eine von der Temperatur stark abhängige Messgröße. Mit
zunehmender Temperatur zeigen Druckfarben in dem für den Druckprozess
relevanten Temperaturbereich zwischen 15°C und 50°C, insbesondere zwischen 22°C und 40°C, einen
deutlichen Abfall ihrer Viskosität.
Der Wert der Viskosität
liegt für
geeignete Druckfarben im Temperaturbereich zwischen 22°C und 40°C unter 350 Pa·s, insbesondere
zwischen 10 Pa·s
und 150 Pa·s.
-
Die
verwendete Druckform 04, insbesondere Flachdruckform 04,
ist an das Druckverfahren und/oder an die verwendete Druckfarbe
anzupassen. Die Druckform 04 weist Rasterlinien auf (nicht
dargestellt), wobei die Rasterlinien eine Rasterfrequenz z. B zwischen
50 und 120 Linien pro Zentimeter aufweisen. Bei Verwendung einer
tendenziell niederviskosen Druckfarbe kann die Druckform 04 Rasterlinien mit
einer Rasterfrequenz zwischen 50 und 70 Linien pro Zentimeter aufweisen,
vorzugsweise 60 Linien pro Zentimeter, wohingegen bei Verwendung
einer tendenziell höherviskosen
Druckfarbe die Rasterlinien mit einer Rasterfrequenz zwischen 80
und 120 Linien pro Zentimeter ausgebildet sind. Die Rasterlinien
können
eine Tiefe zwischen 20 μm
und 200 μm aufweisen
und z. B mittels Laser, z. B. mittels eines CO2-Lasers eingebracht
sein.
-
Im
Folgenden wird der Farbauftrag der Druckfarbe auf die Farb- bzw.
Duktorwalzen 18; 30 der Farbwerke 08; 20 mittels
der Dosierpumpeneinrichtung 09 näher erläutert:
Die Förderung
und/oder Dosierung der Farbe in den als Pumpfarbwerke 08; 20 ausgebildeten
Farbwerken 08; 20 erfolgt mittels Dosierpumpen,
welchen das Mikrozahnringprinzip zugrunde liegt, insbesondere mittels
rotatorischer Verdrängerpumpen
mit außenverzahntem
Rotor 31, z. B Innenrotor 31 und innenverzahntem
Rotor 32, z. B Außenrotor 32,
die leicht exzentrisch zueinander gelagert sind. Bei der Rotation
der Rotoren 31; 32 um ihre versetzten Rotationsachsen 33; 34,
z. B Achsen 33; 34 vergrößern sich die Förderkammern 35 auf
der Ansaugseite, während
sie sich gleichzeitig auf der Druckseite verkleinern (nierenförmig in 8 dargestellt).
Zwischen der Ein- bzw. Auslassöffnung 36; 37 entsteht so
ein gleichmäßiger und
nahezu pulsationsfreier Förderstrom.
Außen-
und Innenrotor 32; 31 befinden sich mit ihrer
zykloidenförmigen
Verzahnung in kämmendem
Eingriff und bilden während
der Rotation zu jedem Zeitpunkt ein System von mehreren abgedichteten
Förderkammern 35.
Die Zähnezahl
von Innen- und Außenverzahnung
sind verschieden. Bei der Rotation der Rotoren 31; 32 um
ihre versetzten Achsen 33; 34 vergrößern sich
die Förderkammern 35 auf
der Saugseite, während
sie sich gleichzeitig auf der Druckseite verkleinern, wie dies schematisch
an einer schraffiert ausgefüllten
Förderkammer 35 in 8a) bis d) gezeigt ist.
-
9 zeigt
die Konzeption des Pumpfarbwerks 08; 20, wobei
von einem Farbreservoir 40, z. B einem Vorratsbehälter 40 einer
zentralen Farbversorgung, Farbe mittels einer Pumpe 50 bzw.
einen Verdichter 50 zur Auftragleiste 38 gefördert wird.
Zur Auftragleiste 38 (je Druckwerk 05) muss vorzugsweise
lediglich eine Zufuhrleitung 39, z. B Vorlauf 39 führen. In
der Zufuhrleitung 39 ist vorzugsweise ein Druckregler 41,
z. B ein Druckminderer 41, angeordnet, durch welchen unabhängig vom
Vordruck ein dahinter liegender Druck P0 im
Vorlauf 39 zur Dosierpumpe 42 einstellbar ist.
Vorzugsweise wird der Druck P0 auf mindestens
2 bar (über
Umgebung), insbesondere auf 3 bis 5 bar im Vorlauf 39 eingestellt. Zusätzlich kann
in vorteilhafter Ausführung
ein Filter 43 auf dem Weg der Farbe vom Farbreservoir 40 zur Dosierpumpe 42 angeordnet
sein.
-
An
der bzw. in der Auftragleiste 38 sind dann mehrere (insbesondere
eine der Anzahl der axial nebeneinander liegenden Zonen entsprechende
Anzahl von) Dosierpumpen 42 vorgesehen, welche gemeinsam über den
Vorlauf 39 versorgt werden. Hierzu kann die Auftragleiste 38 in
vorteilhafter Ausführung ein
axial verlaufendes „Vorort-Reservoir" 44, z.
B in Form eines über
ein, zwei oder mehr Druckseiten reichendes, quer verlaufenden Rohres 44 (Farbzuführleiste 48),
mit der entsprechenden Anzahl von zu den jeweiligen Dosierpumpen 42 führenden
Leitungen 45 aufweisen (10). Alle
Dosierpumpen 42 weisen einen eigenen Motor 46 auf
und sind einzeln ansteuerbar.
-
Mit
der Bezugsziffer 60 ist eine Steuerung für den vorzugsweise
als Schrittmotor 46 ausgebildeten Motor 46 bezeichnet,
wobei die Ansteuerung der Schrittmotoren 46 und daher der
Dosierpumpeneinrichtung 09 über den Leitstand möglich ist.
-
Die
Motoren 46 sind so ansteuerbar, dass deren Rotor jeweils
in vorbestimmten Drehwinkel bewegbar ist.
-
In 10 und 11 sind
zwei Ausführungsvarianten
zur räumlichen
Anordnung der Dosierpumpe 42 (mit Motor 46 und
den Motor 46 mit der Dosierpumpe 42 verbindenden
Kupplung 47) dargestellt. In 11 ist
zusätzlich
eine Druckölversorgung 49 für eine Sperrdichtung
dargestellt.
-
Ebenfalls
angedeutet sind von der Farbzuführleiste 48 zu
einem Einlass der Dosierpumpe 42 hin und von einer Auslassöffnung derselben
zur Abgabeöffnung
führende
Leitungen bzw. Kanäle 51.
Ein Querschnitt im Bereich des Ein- und/oder Auslass in bzw. aus
der Dosierpumpe 42 (und vorzugsweise die Kanäle 51)
sollte aufgrund der hochviskosen Farbe z. B. mindestens 10 mm2, insbesondere mindestens 15 mm2 betragen.
Insbesondere sollte bei einem maximal betriebsmäßig geforderten Volumenstrom
Vmax (z. B 10.000 oder 15.000 mm3) eine minimale Querschnittsfläche Q so
gewählt
werden, dass gilt Q ≥ 1/(1.000
mm)·Vmax. Dies sollte vorzugsweise für die gesamte
Versorgungsstrecke zwischen Farbzuführleiste 48 zur (nierenförmigen)
Einlassöffnung 36 und/oder
von der (nierenförmigen)
Auslassöffnung 37 zur
Abgabeöffnung
gelten.
-
12 und 13 zeigen
das Pumpfarbwerk 08; 20 in der Ausführung im
Wesentlichen gemäß 11,
wobei die Vorrichtung bewegbar, insbesondere schwenkbar, im Druckwerk 05 bzw.
Farbwerk 08; 20 gelagert ist und in seiner Funktionsposition
an einem Anschlag 52 anschlägt und mittels eines Klemmhebels 53 in
seiner Funktionsposition geklemmt werden kann.
-
14 zeigt
die Baugruppe mit einem die Pumpeinheit (o. g. Mikrozahnringpumpe)
enthaltenden Bereich 54, einen die Sperrdichtung enthaltenden
Bereich 56, einen ggf. eine Winkelabweichungen und/oder
Versatz ausgleichende Kupplung 57 und einen den Motor 46 enthaltenden
Bereich 58. Der Motor 46 ist vorzugsweise als
Schrittmotor 46, z. B mit einer Auflösung von mindestens 100, insbesondere zwischen
200 und 400 Schritten pro Umdrehung, ausgeführt. So kann eine extrem niedrige
Förderrate bei
ausreichender Genauigkeit erzielt werden.
-
In 15 ist
als Baueinheit 59 die Pumpeinheit (mit außenverzahntem
Innenrotor und innenverzahntem Außenrotor), die Antriebswelle 61 und
eine Sperrdichtung 62 dargestellt. Um zu Vermeiden, dass
entlang der Antriebswelle 61 Pigmente enthaltende Farbe
aus dem Pumpraum austreten kann, ist die Sperrdichtung 62 mit
zwei die Antriebswelle 61 umschließenden Dichtungen 63 (z.
B Teflon) und einem dazwischen liegenden Druckraum 64 vorgesehen,
in welchem unter Druck stehendes Öl vorgehalten ist. Sollte die
Dichtung nicht vollständig
abdichten, so fließt
allenfalls eine geringe Menge Öl
in Richtung Pumpraum.
-
In 16 sind
vorteilhafte Merkmale für
Auslegung und/oder Betrieb der Dosierpumpe 42 aufgezeigt.
Von besonderer Bedeutung hierbei ist eine Breite von kleiner 50
mm, insbesondere 35 bis 43 mm, in axialer Richtung (8)
des Farbwerks 08; 20. So ist eine Art „Array" von nebeneinander
angeordneten Dosierpumpen 42 je Zone (entsprechend der
einzelnen Farbmesser bei herkömmlichen
Filmfarbwerken) möglich.
Ein Regebereich von 0,001 l/h bis 1,000 l/h oder gar 1,500 l/h gewährleistet
eine besonders zuverlässige
Versorgung für
kleinste (z. B 1 %) bis größte Flächendeckungen
(z. B 100%) im Druckbild – und
dies im Bereich von Produktionsgeschwindigkeiten von 4.000 U/h bis
z. B 40.000 U/h der die Druckform 04 tragenden Zylinder 07.
An die Farbpumpe ist eine Anforderung gestellt, dass sie im gesamten
o. g. Regelbereich die Fördermenge
auf z. B 1 % genau regelt. Dies wird durch eine oder mehrere der
o. g. Maßnahmen
(o. g. Querschnitte und/oder Einsatz eines o. g. Schrittmotors 46 und/oder
kurze Wege aufgrund der möglichen
Anordnung der Pumpe an der Auftragleiste 38 und/oder Ausbildung
der Pumpeinheit als o. g. Mikrozahnringpumpe) ermöglicht.
-
- 01
- Druckmaschine,
Zeitungsdruckmaschine
- 02
- Gestell
- 03
- Bedruckstoff,
Materialbahn, Papierbahn, Bogen
- 04
- Druckform,
Flachdruckform
- 05
- Druckwerk
- 06
- Zylinder, Übertragungszylinder
- 07
- Zylinder,
Formzylinder
- 08
- Farbwerk,
Walzenfarbwerk, einzügiges, Pumpfarbwerk
- 09
- Farbversorgung,
Dosierpumpeneinrichtung
- 10
- Drucktuch,
Gummituch
- 11
- Rasterwalze
- 12
- Auftragswalze,
Farbauftragswalze
- 13
- Reibwalze,
Reibzylinder
- 14
- Farbwalze, Übertragungswalze
- 15
- Reibwalze,
Reibzylinder
- 16
- Farbwalze, Übertragungswalze
- 17
- Filmwalze
- 18
- Duktorwalze,
Farbwalze
- 19
- Achse
- 20
- Farbwerk,
Walzenfarbwerk, zweizügiges, Pumpfarbwerk
- 21
- Auftragswalze,
Farbauftragswalze
- 22
- Reibwale,
Reibzylinder
- 23
- Farbwalze, Übertragungswalze
- 24
- Übertragungswalze
- 25
- Reibwalze,
Reibzylinder
- 26
- Farbwalze, Übertragungswalze
- 27
- Reibwalze,
Reibzylinder
- 28
- Farbwalze
- 29
- Filmwalze
- 30
- Duktorwalze,
Farbwalze
- 31
- Rotor,
Innenrotor (31)
- 32
- Rotor,
Außenrotor
(32)
- 33
- Rotationsachse,
Achse
- 34
- Rotationsachse,
Achse
- 35
- Förderkammer
- 36
- Einlassöffnung
- 37
- Auslassöffnung
- 38
- Auftragsleiste
- 39
- Zufuhrleitung,
Vorlauf
- 40
- Farbreservoir,
Vorratsbehälter
- 41
- Druckregler,
Druckminderer
- 42
- Dosierpumpe
- 43
- Filter
- 44
- Vorort-Reservoir,
Rohr
- 45
- Leitung
- 46
- Motor,
Schrittmotor
- 47
- Kupplung
- 48
- Farbzuführleiste
- 49
- Druckölversorgung
- 50
- Pumpe,
Verdichter
- 51
- Leitung,
Kanal
- 52
- Anschlag
- 53
- Klemmhebel
- 54
- Bereich
- 55
- Zuführvorrichtung
- 56
- Bereich
- 57
- Kupplung
- 58
- Bereich
- 59
- Baueinheit
- 60
- Steuerung
- 61
- Antriebswelle
- 62
- Sperrdichtung
- 63
- Dichtung
- 64
- Druckraum
- v
- Produktionsgeschwindigkeit
- X
- Richtungspfeil
in Axialrichtung
- Y
- Richtungspfeil
in Umfangsrichtung
- P0
- Druck