Druckwerk für eine Verarbeitungsmaschine

Die Erfindung betrifft ein Druckwerk für eine Verarbeitungsmaschine für Bedruckstoffe nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches. Das Druckwerk eignet sich insbesondere für den Offsetdruck und umfasst ein Farbwerk und ein Feuchtwerk.

Aus DE 82 24 875.3 U1 ist ein Druckwerk für eine Offsetdruckmaschine mit einem Kurzfarbwerk bekannt. Die Anordnung der Feuchtmittelzufuhr kann nach verschiedenen Aspekten ausgeführt sein. In einer Ausbildung kann das Feuchtwerk einer Farbauftragwalze des Farbwerks zugeordnet sein. Hierbei ist die Feuchtauftragwalze des Feuchtwerks mit der Farbauftragwalze in Kontakt, so dass das von der Feuchtauftragwalze geführte Feuchtmittel in den auf der Farbauftragwalze vorhandenen Farbfilm eingearbeitet wird.

Ein Feuchtwerk für eine Offsetdruckmaschine, welches mit einem Farbwerk und einem, eine Druckform aufweisenden Plattenzylinder in Wirkverbindung steht, ist aus der DE 34 16 845 A1 bekannt. Danach besteht ein Feuchtwerk im wesentlichen aus einer Zuführeinrichtung für das Feuchtmittel, einer Einrichtung zur Dosierung des Feuchtmittelfilmes sowie einer Auftragwalze, die den Feuchtmittelfilm an einen Plattenzylinder überträgt und mit dem benachbarten Farbwerk gekoppelt oder auch getrennt betrieben werden kann. Die Feuchtauftragwalze kann dabei zum Plattenzylinder eine unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit aufweisen, so dass ein beispielsweise Fremdpartikel beseitigender Wischeffekt entsteht.

Aus der DE 34 32 807 A1 in Verbindung mit der US-PS 4, 724, 764 ist ein weites Feuchtwerk bekannt. Neben wahlweise unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten von Plattenzylinder und Feuchtauftragwalze ist eine farbaufnehmende WaI-

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ze als so genannte Reiterwalze der Feuchtauftragwalze zugeordnet. Die farbauf- nehmende Walze rotiert dabei mit einer zum Plattenzylinder unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeit und kann mit einem benachbarten Farbwerk gekoppelt oder von diesem getrennt betrieben werden.

Nachteilig bei diesen Ausführungen ist es, dass die auf der wenigstens einen Auftragwalze des Feuchtwerks sich ansammelnde Farbe in das Feuchtwerk geführt werden kann sowie dass das auf den Auftragwalzen des Farbwerks sich ansammelnde Feuchtmittel in das Farbwerk geführt werden kann und damit das Farb- /Feuchtmittelgleichgewicht im Druckwerk beeinträchtigt wird. Diese Beeinträchtigungen können auf dem Bedruckstoff sich in Form von sichtbaren Störungen, beispielsweise Schabloniererscheinungen, Zylinderkanalstreifen oder Kordstreifen (Schlieren), zeigen.

Gemäß DE 41 13 903 A1 ist eine mit wenigstens einer Rakel in Kontakt stehende Walze mit oleophilen und hydrophilen Oberflächeanteilen für eine Druckmaschine bekannt, wobei auf einem Walzenkern eine oleophile Metallschicht aufgebracht ist und umfangsseitig in diese Metallschicht schraubenförmig verlaufende Rillen zur Aufnahme von hydrophilem Material angeordnet sind. Die Rillen sind weiterhin mit einem hydrophilen Keramikmaterial vollständig ausgefüllt. Nach einem Bearbei- tungsprozess ist die Gesamtoberfläche der Walze derart ausgebildet, dass die hydrophilen Oberflächenanteile auf einem höheren (hervorstehenden) Niveau und die oleophilen Oberflächenanteile mit Bezug zu den hydrophilen Oberflächenanteilen auf einem niedrigeren Niveau liegend angeordnet sind.

Aus US 4 287 827 ist eine in ein Gemisch aus Druckfarbe und Feuchtmittel eintauchende und diese Druckfarbe und das Feuchtmittel als Gemisch an einen Plattenzylinder führende, separat antreibbare Duktorwalze eines Druckwerks bekannt. Das Druckwerk umfasst insbesondere eine Einrichtung für die kombinierte Verar- beitung eines Gemisches aus Druckfarbe und Feuchtmittel in einer einzigen Dosiereinrichtung. Ausgehend von der Duktorwalze ist dieser in Zuführrichtung des Gemisches eine in Kontakt stehende Rakelwalze (übertragwalze) zum Dosieren

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des von der Duktorwalze zugeführten Gemisches aus Druckfarbe und Feuchtmittel in Kontakt nachgeordnet. Von dieser Rakelwalze wird das Gemisch aus Druckfarbe und Feuchtmittel an einen Plattenzylinder direkt oder indirekt über eine weitere dazwischen angeordnete Walze zugeführt und an diesen übertragen. Die Duktor- walze weist an der Oberfläche eine Mischung von hydrophilen und oleophilen Flächenanteilen auf. In einer weiteren Ausbildung kann zusätzlich die übertragwalze sowie die übertragwalze und die Auftragwalze jeweils eine Mischung von hydrophilen und oleophilen Flächenanteilen aufweisen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Druckwerk der eingangs genannten Art zu schaffen, das ein verbessertes Farb-/Feuchtmittelgleichgewicht aufweist und die Druckqualität spürbar erhöht.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Ausbildungsmerkmale des unabhängigen Pa- tentanspruches 1. Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein erster Vorteil ergibt sich daraus, dass mittels der erfindungsgemäßen Ausbildung Beeinträchtigungen der Druckqualität spürbar reduzierbar sind. So sind bisherige Schwankungen des Färb-/ Feuchtmittelgleichgewichts, beispielsweise ins- besondere bedingt durch beim Zylinderkanaldurchlauf des Plattenzylinders an der bzw. den Auftragwalzen oder das Drucksujet oder Walzenstreifen initiierte Störungen, spürbar reduziert, so dass die Druckqualität dadurch verbessert werden kann. Die Farb-/Feuchtmittelbalance im Druckwerk wird auch dadurch verbessert, indem durch die erfindungsgemäße Ausbildung die Farb-/Feuchtmittelemulsion sowie die durch das Drucksujet bedingte, vom Platten-/Formzylinder zurück gespaltete Struktur (von Druckfarbe/Feuchtmittel) insbesondere auf der bzw. den Auftragwalzenoberflächen gleichmäßiger verteilt ist.

Ein zweiter Vorteil ist darin begründet, dass die erfindungsgemäße Ausbildung auch für ein Druckwerk mit einem Kurzfarbwerk mit wenigstens einer Auftragwalze und einer relativ geringen Walzenanzahl und einem Dosiersystem geeignet ist.

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Zumindest eine Auftragwalze eines Feuchtwerks kann wenigstens einer Auftragwalze des Farbwerks unmittelbar in Zuführrichtung des Feuchtmittels in Kontakt, an-/abstellbar zugeordnet sein. Bei dieser Ausbildung wird das Feuchtmittel von der Feuchtauftragwalze in den bereits auf der Auftragwalze des Farbwerks vorhandenen Farbfilm eingearbeitet.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dabei zeigt schematisch:

Fig. 1 ein Druckwerk mit einem Farbwerk und einem Feuchtwerk,

Fig. 2; 3 eine Druckwerkswalze mit oleophilen und hydrophilen

Phasen auf der Oberfläche im Schnitt,

Fig. 4 eine Oberfläche einer Druckwerkswalze in Draufsicht

(Abwicklung).

Gemäß Fig. 1 umfasst ein Druckwerk einer Offsetdruckmaschine für die Verarbei- tung von Bedruckstoffen einen eine Druckform tragenden Platten-/Formzylinder 1 , einen mit dem Platten-/Formzylinder 1 in Wirkverbindung stehenden Gummituchzylinder 2 sowie einen mit dem Gummituchzylinder 2 in Wirkverbindung stehenden, den Bedruckstoff in Förderrichtung 3 mit Bogenhaltemitteln transportierenden Druckzylinder 4 (Gegendruckzylinder). Bevorzugt weist der Platten-/Formzylinder 1 , der Gummituchzylinder 2 und der Druckzylinder 4 umfangsseitig jeweils zumindest einen sich achsparallel erstreckenden Zylinderkanal 12 zwecks Aufnahme von Spannmitteln bzw. Bogenhaltemitteln auf.

Fig. 1 zeigt einen Platten-/Formzylinder 1 mit einem Farbwerk 6 als Kurzfarbwerk. Der Platten-/Formzylinder 1 ist mit dem Farbwerk 6 in Kontakt und das Farbwerk 6 ist mit einem das Feuchtmittel in den Farbfilm einer Auftragwalze 8 (Farbauftragwalze 8) des Farbwerks 6 einarbeitenden Feuchtwerk 5 in Kontakt. Der Auftrag-

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walze 8 ist in Zuführrichtung der Druckfarbe eine Dosiereinrichtung 9, 11 für die Farbe in Zuführrichtung direkt oder indirekt (unter Zwischenschaltung wenigstens einer übertragwalze) vorgeordnet. Die Auftragwalze 8 kann mit einer zur Umfangsgeschwindigkeit des Platten-/Formzylinder 1 gleichen oder ungleichen Um- fangsgeschwindigkeit angetrieben sein.

Die Auftragwalze 8 des Farbwerks 6 kann bevorzugt einen Durchmesser aufweisen, welcher - bezogen auf den Durchmesser eines Platten-/Formzylinders 1 - gleich groß oder größer ausgebildet ist. Dabei kann die Auftragwalze 8 eine Farbe führende Beschichtung (Walzenmantel) aus einem Elastomer, insbesondere eine Gummibeschichtung oder einen Gummisleeve (Hülse mit Gummibeschichtung) oder ein lösbar spannbares Gummituch, aufweisen. Die Dosiereinrichtung 9, 11 kann bevorzugt durch eine Rasterwalze 9 und ein Kammerrakel 11 gebildet sein

Das Farbwerk 6 umfasst wenigstens die eine Auftragwalze 8 und dieser ist eine Auftragwalze 7 (Feuchtauftragwalze 7) des Feuchtwerks 5 unmittelbar in Kontakt benachbart, in Zuführrichtung des Feuchtmittels, vorgeordnet. Die Oberfläche 13 dieser Auftragwalze 7 weist jeweils oleophile und hydrophile Phasen 14, 15 auf. Die Phasen 14, 15 sind auf der Oberfläche 13 Flächeninhalte 16, 17 bildend an- geordnet. Jeder Flächeninhalt 16 einer oleophilen Phase 14 unterscheidet sich in Bezug zu jedem Flächeninhalt 17 einer hydrophilen Phase 15 in seiner Oberflächenenergie und seiner Polarität.

Das Feuchtwerk 7 umfasst die eine Auftragwalze 7 (Feuchtauftragwalze 7), die unmittelbar mit der Auftragwalze 8 des Farbwerks 6 an-/abstellbar in Kontakt ist. Dabei kann die Auftragwalze 7 mit zur Umfangsgeschwindigkeit der Auftragwalze 8 gleicher oder ungleicher Umfangsgeschwindigkeit angetrieben sein. In einer bevorzugten Ausbildung ist die Auftragwalze 7 für das Feuchtmittel in Zuführrichtung der von der Dosiereinrichtung 9, 11 zugeführten Farbe vor der Kontaktstelle der Farbe führenden Auftragwalze 8 mit dem Platten-/Formzylinder 1 angeordnet.

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Bevorzugt ist der Auftragwalze 7 (in Drehrichtung der Auftragwalze 8) nach deren Kontaktstelle mit der Auftragwalze 8 eine erste, Feuchtmittel aufnehmende Walze 10 (als erste Reiterwalze 10) in Kontakt benachbart zugeordnet. Bei Bedarf kann eine zweite, Feuchtmittel aufnehmende Walze 10 (als zweite Reiterwalze 10) der Auftragwalze 7 oder weitere Walzen in Kontakt benachbart zugeordnet sein. Die zumindest eine Walze 10 ist nicht zwangsläufig der Auftragwalze 7 nach deren Kontaktstelle mit der Auftragwalze 8 zugeordnet. Vielmehr kann eine derartige Walze 10 auch in Drehrichtung der Auftragwalze 8 vor der Kontaktstelle der bei- den Auftragwalzen 7, 8 der Auftragwalze 7 in Kontakt benachbart zugeordnet sein. Weiterhin kann jede der Walzen 10 rotativ und/oder axial changierend antreibbar ausgebildet sein. Ebenso kann die Auftragwalze 7 rotativ und/oder axial changierend antreibbar ausgebildet sein.

Die Auftragwalze 7 (Feuchtwerk 5) weist eine Achse 18 mit einem Walzenkern 19 und einer Oberfläche 13 auf, die jeweils zumindest eine erste, oleophile und zumindest eine zweite, hydrophile Phase 14; 15 umfasst. Bevorzugt umfasst die O- berfläche 13 einer derartigen Auftragwalze 7 eine Vielzahl erster und zweiter Phasen 14; 15, die haftfest auf der Auftragwalze 7 angeordnet sind. Diese Phasen 14; 15 sind auf der Oberfläche 13 derart angeordnet, dass sie Flächeninhalte 16 (erste Phase 14) und 17 (zweite Phase 15) bilden. Jeder Flächeninhalt 16 einer ole- ophilen Phase 14 unterscheidet sich in Bezug zu jedem Flächeninhalt 17 einer hydrophilen Phase 15 in seiner Oberflächenenergie und seiner Polarität.

Bei der wenigstens einen Auftragwalze 7 im Feuchtwerk 5 ist, resultierend aus der an sich bekannten Farb-/Feuchtmittelrückspaltung in der Kontaktstelle von Auftragwalze 8 und Auftragwalze 7, ein Transport von Druckfarbe in Richtung Feuchtmittelzuführung vermeidbar oder zumindest spürbar reduzierbar. Eine mögliche Verschmutzung des Feuchtmittels kann somit vermieden oder zumindest spürbar reduziert werden. Bei wenigstens einer Auftragwalze 8 im Farbwerk 6 ist, resultierend aus der an sich bekannten Färb-/ Feuchtmittelrückspaltung in der Kontaktstelle von Platten-/Formzylinder 1 und Auftragwalze 8 oder beim Durch-

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gang des Zylinderkanals 12, ein Transport von Feuchtmittel in Richtung Druckfarbenzuführung vermeidbar oder zumindest spürbar reduzierbar. Ein mögliches Emulgieren des Farb-/Feuchtmittelgemisches im Farbwerk 6 kann somit vermieden oder zumindest spürbar reduziert werden.

Bevorzugt sind die Flächeninhalte 16; 17 der jeweiligen Phasen 14; 15 abwechselnd aneinander liegend angeordnet (laterale Ausbreitung) und bilden die Oberfläche 13 der Auftragwalze 7. Bevorzugt umfasst jede der Phasen 14; 15 einen Flächeninhalt 16; 17 von <1 mm ² der Oberfläche 13 der Auftragwalze 7.

Bevorzugt umfasst jede oleophile Phase 14 einer Oberfläche 13 wenigstens eine Nickelschicht, beispielsweise Nickeldispersionsschichten mit Hartstoffpartikeln, und jede hydrophile Phase 15 der Oberfläche 13 umfasst zumindest ein Fluorpolymer. Dabei können die Nickelschichten bzw. Nickeldispersionsschichten (ole- ophile Phase 14) aus elektrolytisch Nickel (Ni) oder chemisch Nickel/Phosphor (Ni/P) gebildet sein.

Bevorzugt umfasst jede oleophile Phase 14 einer Oberfläche 13 wenigstens eine Kupfer/Phosphor-Schicht (Cu/P) mit Hartstoff Partikeln und die hydrophile Phase 15 der Oberfläche 13 umfasst zumindest ein Fluorpolymer.

Die Hartstoffpartikel der oleophilen Phasen 14 (Nickelschichten oder Kupfer/Phosphor-Schichten) können Siliziumkarbid (SiC) oder Diamant (C Sp 4) oder Bornitrid (BN) umfassen.

Die Hartstoffpartikeln aufweisenden oleophilen Phasen 14 (Nickeldispersionsschichten oder Kupfer/Phosphor-Schichten) und die hydrophilen Phasen 15 (Fluorpolymere) können einen Gehalt an Dispersionspartikeln von jeweils 5 bis 30 % aufweisen. Die jeweiligen Dispersionspartikel, Hartstoffpartikel (Phase 14) und die Fluorpolymere (Phase 15), können eine Größe von jeweils maximal 100 μm aufweisen. Die Fluorpolymere der hydrophilen Phasen 15 können Polytetrafluorethylen

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(PTFE) oder Perfluoralkoxylalkan (PFA) oder Perflourethylenpropylen (FEP) umfassen.

Die jeweiligen Dispersionspartikel, gebildet von Hartstoffpartikeln und/oder Fluorpolymeren, können eine Größe von maximal 50 μm aufweisen.

Alternativ umfasst bevorzugt jede oleophile Phase 14 einer Oberfläche 13 Polyamid (PA) oder Polyoxymethylen (POM) oder Polyurethan (PUR) oder Epoxydharze und jede hydrophile Phase 15 der Oberfläche 13 umfasst Chrom.

Eine Chrom aufweisende hydrophile Phase 15 kann auf der Oberfläche 13 strukturiert sein. Die Phase 15 kann eine Aufrauung in der Ausbildung mit Chrom in einem bevorzugten Bereich von 5 bis 100 μm Rz aufweisen. Zur Erhöhung der chemischen Beständigkeit sowie zur Verbesserung der Verschleißbeständigkeit kann zusätzlich eine galvanische Verchromung oder che- misch bzw. galvanisch eine Vernickelung erfolgen. Die Schichtdicke dieser hydrophilen Phasen 15 kann bevorzugt 5 bis 200 μm betragen. Die Strukturierung kann durch ein Strahlverfahren oder ein Prägeverfahren oder ein Laserverfahren oder ein Funkenerosionsverfahren oder ein ätzverfahren, bevorzugt ein lithographisches ätzverfahren, erzeugt sein. Alternativ kann mittels eines galvanischen Abscheidungsverfahrens ein Strukturchrom erzeugt sein.

In einer weiteren Ausbildung kann jede oleophile Phase 14 einer Oberfläche 13 Polyamid (PA) oder Polyoxymethylen (POM) oder Polyurethan (PUR) oder Epo- xydharze und jede hydrophile Phase 15 der Oberfläche 13 Zinn/Zink (SnZn) oder Legierungen der genannten Elemente umfassen.

In einer weiteren Ausbildung kann eine Oberfläche 13 durch eine thermische Spritzschicht aus Hartstoffen gebildet sein. Dabei kann die Spritzschicht als Struk- turschicht erzeugt sein. Als Hartstoffmaterialien sind bevorzugt WC/Co sowie Oxide oder Carbide, insbesondere AI ₂ O ₃₁ TiOa, Cr ₂ O ₃ oder CrC oder Mischungen davon, oder Metalllegierungen, insbesondere NiAI, NiCr, oder NiCrBSi einsetzbar. Je

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nach eingesetzten Materialien kann eine derartige Spritzschicht geringfügig hydrophile (hydrophile Phasen 15) oder oleophile (oleophile Phasen 14) Eigenschaften aufweisen.

Zwecks Ausbildung einer Oberfläche 13 mit stark hydrophiler Ausbildung kann die thermische Spritzschicht (auch mit Hartstoffen), welche in diesem Fall die oleophi- len Phasen 14 beinhaltet, hydrophile Phasen 15 basierend auf Fluorpolymeren, insbesondere Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Perfluoralkoxylalkan (PFA) oder Perflourethylenpropylen (FEP), umfassen. In einer Weiterbildung können mehrere thermische Spritzschichten aus Hartstoffmaterialien (oleophile Phase 14), bevorzugt WC/Co sowie Oxide oder Carbide, insbesondere AI ₂ O ₃₁ TiO ₂ , Cr ₂ O ₃ oder CrC oder Mischungen davon, und Beimengungen zumindest eines Fluorpolymers (hydrophile Phase 15), insbesondere Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Perfluoralkoxylalkan (PFA) oder Perflourethy- lenpropylen (FEP) eine Oberfläche 13 bilden.

Zwecks Ausbildung einer Oberfläche 13 mit stark oleophilen Ausbildung kann die thermische Spritzschicht (auch mit Hartstoffen), welche in diesem Fall die hydrophilen Phasen 15 beinhaltet, oleophile Phasen 14 basierend auf Epoxydharz umfassen.

Die oleophile Phasen 14 und die hydrophile Phasen 15 können jeweils Flächenanteile 16; 17 von 25 bis 75 % einer Oberfläche 13 umfassen. Die laterale Ausbreitung jeder einzelnen Phase 14 bzw. 15 auf einer Oberfläche 13 liegt bevorzugt zwischen 0,01 bis 1 mm ² .

Bei einer Oberfläche 13 mit hydrophilen Phasen 15 aus Materialien, die zur Rissbildung neigen, beispielsweise Chrom oder zumindest Chrom enthaltende Materialien, werden die Materialien der oleophilen Phasen 14 nicht in diesen Rissen eingelagert, sondern sind auf der Strukturierung, die Vertiefungen der Strukturierung annähernd ausfüllend, angeordnet.

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Die oleophile Phasen 14 und hydrophile Phasen 15 aufweisende Oberfläche 13 der Auftragwalze 7 kann abschließend bevorzugt durch ein Zerspanungsverfahren, insbesondere ein Schleifverfahren, bearbeitet sein.

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Bezugszeichenliste

1 Platten-/Formzylinder

2 Gummituchzylinder

3 Förderrichtung

4 Druckzylinder

5 Feuchtwerk

6 Farbwerk

7 Auftragwalze (Feuchtauftragwalze)

8 Auftragwalze (Farbauftragwalze)

9 Rasterwalze

10 Reiterwalze

11 Kammerrakel

12 Zylinderkanal

13 Oberfläche

14 erste Phase

15 zweite Phase

16 Flächeninhalt (der ersten Phase)

17 Flächeninhalt (der zweiten Phase)

18 Achse

19 Walzenkern

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