DE3713027A1

DE3713027A1 - Rasterwalze fuer ein offsetfarbwerk, sowie verfahren zur herstellung einer derartigen rasterwalze

Info

Publication number: DE3713027A1
Application number: DE19873713027
Authority: DE
Inventors: Rudolf Herb
Original assignee: Albert Frankenthal AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 1987-04-16
Filing date: 1987-04-16
Publication date: 1988-11-17
Also published as: DE3713027C2; EP0287002A3; EP0287002B1; EP0287002A2; DE3851972D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rasterwalze für ein einer Offsetdruckmaschine zugeordnetes Farbwerk, insbesondere Kurzfarbwerk, deren Oberfläche mit durch Stege vonein ander getrennten Näpfchen versehen ist und die mit we nigstens einer an ihrem Umfang anliegenden, vorzugsweise als Kammerrakel ausgebildeten Rakeleinrichtung zusammen wirkt und geht gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken auf ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Ra sterwalze mit durch abrakelbare Stege voneinander ge trennten Näpfchen.

Aus der DE-PS 31 17 341 ist ein Kurzfarbwerk für eine Offsetdruckmaschine bekannt, das eine mit Farbe beauf schlagte Rasterwalze oben erwähnter Art besitzt. Diese Rasterwalze, die bei der bekannten Anordnung als Stahl walze ausgebildet sein soll, wirkt mit einer Auftrag walze zusammen, der neben der Farbe ein Feuchtmittel zugeführt wird. Hierbei besteht die Gefahr, daß das zur Benetzung der Druckplatte benötigte Feuchtmittel über die Auftragwalze auf die Rasterwalze gelangt und die Haftung der Farbe in den Näpfchen und damit die Füllung der Näpfchen mit Farbe negativ beeinflußt. Die Folge davon können Schwankungen der jeweils übertragenen Farbmenge und damit Farbdichte-Schwankungen im Druckbild sein. Außerdem hat sich gezeigt, daß bei als reinen Stahl walzen ausgebildeten Rasterwalzen ein starker Verschleiß im Bereich der die Rasterung aufweisenden Oberfläche ge geben sein kann.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegen den Erfindung, eine Rasterwalze für ein Offsetdruckwerk zu schaffen sowie eine einfache Herstellungsmöglichkeit für eine derartige Rasterwalze anzugeben, die nicht nur eine vergleichsweise hohe Standzeit aufweisen soll, son dern gleichzeitig auch eine zuverlässige, gleichbleibende Dosierung und Übertragung der Farbe gewährleistet.

Die auf die Rasterwalze gehende Aufgabe wird erfindungs gemäß dadurch gelöst, daß die Stege zumindest teilweise aus hartkeramischem Material bestehen und daß die Näpf chen eine hydrophobe Auskleidung aufweisen.

Mit diesen Maßnahmen werden die eingangs erwähnten Schwierigkeiten vollständig vermieden. Infolge der hydrophoben Auskleidung der Näpfchen kann sich in den Näpfchen kein trennender Wasserfilm etablieren. Es ist daher eine gute Mitnahme von Farbe und vollständige Füllung der Näpfchen gewährleistet. Dennoch kommt an den tragenden Stellen der Rasterung, nämlich an den Umfangsflächen der Stege, das eine hohe Tragfähigkeit und Verschleißfestigkeit besitzende hartkeramische Ma terial zum tragen, was hohe Standzeiten sowohl der Ra sterwalze als auch der hiermit zusammenwirkenden Rakel einrichtung gewährleistet. Die Verschleißfestigkeit von hartkeramischem Material ist zwar an sich bekannt. Dieses Material ist jedoch gleichzeitig hydrophil und daher zur Farbübertragung bei Offsetdruckmaschinen problematisch. Diese Schwierigkeit wird bei der erfindungsgemäßen Ra sterwalze durch die hydrophobe Auskleidung der Näpfchen beseitigt. Im Bereich der Stege spielt diese Eigenschaft keine Rolle, da die Stege abgerakelt werden. Die erfin dungsgemäßen Maßnahmen ergeben somit in vorteilhafter Weise sowohl optimale Farbübertragungseigenschaften als auch eine optimale Standzeit.

Die verfahrensmäßige Lösung besteht darin, daß auf einen Stahlkern eine aus Hartkeramik bestehende Beschichtung aufgebracht wird, die anschließend graviert und nach der Gravur je einem aus hydrophobem, farb- und reinigungs mittelbeständigem Material bestehenden Überzug versehen wird. Diese Maßnahmen ergeben einen mehrschichtigen Wal zenaufbau, wobei für jede Schicht eine optimale Material wahl möglich ist. Da die Gravur erst nach der Beschichtung des Stahlkerns mit hartkeramischem Material erfolgt, ge staltet sich die Beschichtung vergleichsweise einfach. Durch die Gravur der aus hartkeramischem Material be stehenden Beschichtung ergeben sich automatisch aus hart keramischem Material bestehende Stege. Der hydrophobe Überzug, der zunächst auch die Umfangsfläche der Stege überzieht, wird während des Betriebs innerhalb kürze ster Zeit abgetragen oder kann abgestützt werden, so daß automatisch eine hydrophobe Auskleidung der Näpfchen zu rückbleibt und im Bereich der Umfangsfläche der Stege das hartkeramische Material zum tragen kommt. Die genann ten Maßnahmen ergeben somit eine höchst einfache und ko stengünstige Herstellung.

In vorteilhafter Weiterbildung der übergeordneten Maß nahmen kann die aus hartkeramischem Material bestehende Beschichtung nach der Gravur und vor dem Überzug mit hydrophobem Material überschliffen und poliert, vorzugs weise geläppt werden. Diese Maßnahme stellt sicher, daß der Rand der eingravierten Näpfchen entgratet und ge glättet wird und daß im Bereich der Umfangsfläche der Stege eine sehr feine Oberfläche erreicht wird, was vor teilhaft auf die Rakelstandzeiten auswirkt.

Eine weitere zweckmäßige Maßnahme kann darin bestehen, daß die Stärke der aus hartkeramischem Material beste henden Beschichtung etwa dreimal so dick ist wie die Tiefe der Näpfchen. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Näpfchen voll in hartkeramischem Material eingelas sen sind und die Stege dementsprechend voll aus hartke ramischem Material bestehen, was eine hohe Stabilität gewährleistet. Gleichzeitig ist sichergestellt, daß die Stabilität der hartkeramischen Beschichtung durch die Gravur nicht angegriffen wird.

In weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann die hartkeramische Beschichtung aus Chromoxyd bestehen. Hierbei handelt es sich um ein sehr ver schleißfestes Material, das zudem vergleichsweise ein fach mittels eines Laserstrahls graviert werden kann.

In weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann der nach der Gravur aufgebrachte hydrophobe Über zug aus Kupfer bestehen. Dieses Material stößt Wasser ab und besitzt gleichzeitig eine hohe Affinität zur Farbe, so daß sich in vorteilhafter Weise eine ausge zeichnete Farbmitnahme ergibt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der übergeordneten Maßnahmen ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausfüh rungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den restlichen Unteransprüchen.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kurz farbwerks für eine Offsetdruckmaschine,

Fig. 2 eine Teilansicht der Rasterwalze im Schnitt und

Fig. 3 und 4 der Anordnung nach Fig. 2 vorhergehende Fertigungsstufen in Fig. 2 entsprechender Darstellung.

Das der Fig. 1 zugrundeliegende Kurzfarbwerk besteht aus einer mit einem mit harten Offsetdruckplatten be legbaren Plattenzylinder 1 zusammenwirkenden, gummier ten Auftragwalze 2 gleichen Durchmessers wie der Plat tenzylinder und einer mit der Auftragwalze 2 zusammen wirkenden, einen kleineren Durchmesser aufweisenden Rasterwalze 3. Die Auftragwalze 2 wirkt gleichzeitig mit einem Feuchtwerk 4 zusammen. Der Umfang der Raster walze 3 mit in Fig. 1 vergrößert angedeuteten Näpfchen 5 und diese begrenzenden Stegen 6 versehen.

Die Näpfchen 5 werden mit Farbe gefüllt, die Stege 6 werden abgerakelt, so daß sich eine dem Fassungsver mögen der Näpfchen 5 entsprechende, exakte Dosierung der Farbe ergibt. Die Farbzufuhr zur Rasterwalze 3 und die Abrakelung erfolgen mittels einer in Fig. 1 als Ganzes mit 7 bezeichneten Kammerrakelanordnung. Diese besteht aus zwei mit negativem Anstellwinkel an der Rasterwalze 3 anliegenden Rakeln, die zwischen sich eine mit Farbe beaufschlagte Kammer begrenzen.

Die Rasterwalze 3 besteht, wie am besten aus Fig. 2 erkennbar ist, aus einem Stahlkern 8, welcher die seit lichen Lagerstummel aufweisen kann, und einer auf den Stahlkern 8 umfangsseitig aufgebrachten Beschichtung 9 aus hartkeramischem Material, in die die Näpfchen 5 eingelassen sind. Zur Bildung der hartkeramischen Be schichtung kann Chromoxyd oder Aluminiumoxyd Verwendung finden. Materialien dieser Art können auf den Stahlkern 8 einfach im Spritzverfahren aufgetragen werden. Die Dicke der Beschichtung 9 beträgt etwa 150 µ. Die Tiefe der Näpfchen 5 liegt in der Größenordnung zwischen 20 µ bis 50 µ. Die Dicke der Beschichtung 9 beträgt daher mindestens etwa das dreifache der Näpfchentiefe.

Beim Eingravieren der Näpfchen 5 in die aus hart keramischem Material, wie Chromoxyd oder Aluminium oxyd oder dergleichen, bestehende Beschichtung 9 er geben sich automatisch aus hartkeramischem Material bestehende Stege 6 zwischen den Näpfchen 5. Die Ste ge 6 bestehen dementsprechend aus einem hochfesten Material, so daß eine hohe Verschleißsicherheit er reicht wird. Um trotz der hohen Affinität des hart keramischen Materials zu Wasser das Entstehen eines Wasserfilms im Bereich der Näpfchen zu verhindern und eine gute Füllung der Näpfchen 5 mit Farbe zu gewähr leisten, sind die Näpfchen 5, wie Fig. 2 weiter er kennen läßt, mit einer Auskleidung 10 versehen, die aus wasserabstoßendem und Farbe annehmendem Material, beispielsweise aufgedampftem Kupfer, besteht, das Die hartkeramische Beschichtung 9 kann, wie weiter oben bereits erwähnt wurde, auf den Stahlkern 8 im Spritz verfahren aufgetragen werden. Nach einer derartigen Beschichtung ergibt sich ein Rohling, der der Fig. 3 zugrundeliegenden Art. Sofern erforderlich, kann dieser Rohling zur Erzielung eines exakten Rundlaufs und eines exakten Durchmessers geschliffen werden. Anschließend werden die Näpfchen 5 in die Beschichtung 9 eingraviert, so daß sich der der Fig. 4 zugrundeliegende Zustand er gibt. Die Gravur der hartkeramischen Beschichtung 9 soll mit Hilfe eines Laserstrahls erfolgen. Hiermit läßt sich eine hohe Graviergenauigkeit erreichen. Beim Eingravieren der Näpfchen 5 in die hartkeramische Be schichtung 9 ergeben sich, wie weiter oben bereits er wähnt wurde, automatisch die aus hartkeramischem Mate rial bestehenden Stege 6. Im Anschluß an die Gravur wird der soweit bearbeitete Rohling umfangsseitig über schliffen und poliert bzw. geläppt, um die Stege 6 zu entgraten und die Oberfläche zu glätten. Diese Bear beitungstufe liegt der Fig. 4 zugrunde.

Anschließend wird der der Fig. 4 zugrundeliegende Roh ling umfangsseitig mit einer feinen Schicht aus hydro phobem Werkstoff überzogen. Im dargestellten Ausführungs beispiel soll hierzu filmartiger Kupferüberzug vorgesehen sein. Die Schichtdicke dieses Überzugs ist, wie Fig. 2 weiter erkennen läßt, klein gegenüber der Schichtdicke der hartkeramischen Beschichtung 9 und beträgt etwa 4 µ bis 5 µ. Ein derartiger Überzug kann aufgedampft oder gal vanisch aufgebracht werden oder dergleichen. Anstelle von Kupfer könnte auch Nickel oder Silikon oder Asphalt oder ein geeigneter Kunststoff in Form von Teflon oder Rilsan Verwendung finden. Silikon bzw. Asphalt können dabei im Streich- oder Spritzverfahren aufgebracht werden.

Dieser Überzug bedeckt zunächst auch die umfangsseitige Kopffläche der Stege 6. In diesem Bereich erfolgt jedoch während des Betriebs innerhalb kürzester Zeit eine Ab tragung, so daß ein Abschleifen nach erfolgtem Überzug entfallen kann. Es wäre aber auch ohne weiteres denkbar, im Anschluß an den Überziehvorgang die Stege 6 kopfsei tig soweit abzuschleifen, bis hartkeramisches Material hervortritt, so daß während des Betriebs von Anfang an konstante Verhältnisse zu erwarten wären. An der gegen über der Umfangsfläche vertieft liegenden Fläche der Näpfchen 5 bleibt der hydrophobe Überzug erhalten und bildet dabei die hydrophobe Auskleidung 10.

Diese Auskleidung 10 verkleinert das Fassungsvermögen der zunächst in die hartkeramische Beschichtung 9 durch Laserstrahl eingravierten Näpfchen 5. Die in Fig. 4 angedeutete, tatsächliche Gravurtiefe T muß dementspre chend um die Dicke der Auskleidung 10 tiefer als die Gravur einer herkömmlichen Rasterwalze sein, d. h. um die Dicke der Auskleidung 10 tiefer als die zur Erzie lung des gewünschten Fassungsvermögens der mit der Aus kleidung 10 versehenen Näpfchen 5 benötigten, in Fig. 2 angedeuteten Näpfchentiefe t.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die hart keramische Beschichtung 9 und der die Auskleidung 10 ergebende Überzug jeweils aus einer Schicht desselben Materials. Es wäre aber auch denkbar, die Beschichtung 9 und die Auskleidung 10 mehrschichtig auszubilden, wobei unterschiedliche Materialien Verwendung finden könnten, wodurch die gegenseitige Haftung beispielsweise der Be schichtung 9 auf dem Stahlkern 8 und des zur Bildung der Auskleidung 10 vorgesehenen Überzug auf der hart keramischen Beschichtung 9 optimiert werden könnte.

Claims

1. Rasterwalze für ein einer Offsetdruckmaschine zuge ordnetes Farbwerk, insbesondere ein Kurzfarbwerk, deren Oberfläche mit durch Stege (6) voneinander getrennten Näpfchen 5 versehen ist und die mit we nigstens einer an ihrem Umfang anliegenden Rakel, vorzugsweise in Form einer Kammerrakel (7), zusammen wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (6) zumindest teilweise aus hartkeramischem Material bestehen und daß die Näpfchen (5) eine hydrophobe Auskleidung (10) aufweisen.

2. Rasterwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Auskleidung (10) 4 µ bis 5 µ beträgt.

3. Rasterwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (10) zu mindest aus Kupfer besteht.

4. Rasterwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (10) zumindest aus Nickel besteht.

5. Rasterwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (10) zumindest aus Asphalt besteht.

6. Rasterwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (10) zumindest aus Silikon besteht.

7. Rasterwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (10) zumindest aus Kunststoff (Teflon, Rilsan) besteht.

8. Rasterwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (10) mehrschichtig ist.

9. Rasterwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Näpfchen (5) als Ausnehmungen einer aus hartkeramischem Material be stehendem, umfangsseitigem Beschichtung (9) ausge bildet sind, die auf einen Stahlkern (8) aufgebracht ist.

10. Rasterwalze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der hartkeramischen Beschichtung (9) etwa 150 µ beträgt.

11. Rasterwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Näpfchen (5) höchstens etwa 1/3 der Dicke der hartkeramischen Beschichtung (9) beträgt.

12. Rasterwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Näpfchen (5) etwa 20 µ bis 50 µ beträgt.

13. Rasterwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hartkeramische Be schichtung (9) zumindest aus Chromoxyd besteht.

14. Rasterwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die hartkera mische Beschichtung (9) zumindest aus Aluminiumoxyd besteht.

15. Rasterwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hartkeramische Be schichtung (9) mehrschichtig ausgebildet ist.

16. Verfahren zur Herstellung einer Rasterwalze für ein einer Offsetdruckmaschine zugeordnetes Farbwerk, ins besondere ein Kurzfarbwerk, deren Oberfläche mit durch abrakelbare Stege (6) voneinander getrennten Näpfchen (5) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen Stahlkern (8) eine aus Hartkeramik bestehende Beschich tung (9) aufgebracht wird, die anschließend graviert und nach der Gravur zur Bildung einer Auskleidung (10) der Näpfchen (5) mit einem aus hydrophobem, farb- und reinigungsmittelbeständigem und vorzugsweise farb freundlichem Material bestehenden Überzug versehen wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die hartkeramische Beschichtung (9) nach der Gravur und vor dem Überziehvorgang überschliffen und poliert, vorzugsweise geläppt wird.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Gravur der hartkeramischen Beschichtung (9) mittels eines Laserstrahls durchgeführt wird.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die hartke ramische Beschichtung (9) um die Dicke des hydro phoben Überzugs tiefer graviert wird als die zur Übertragung der gewünschten Farbmenge benötigte Tiefe der Näpfchen (5) ist.

20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die hydro phobe Beschichtung im Kopfbereich der Stege (6) zur Bildung der Auskleidung (10) der Näpfchen (5) abge tragen wird.