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Patent Searching and Data


Title:
DOCTOR BLADE FOR WEB-FED GRAVURE ROTARY PRESSES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1995/015853
Kind Code:
A1
Abstract:
A doctor blade arrangement for web-fed gravure rotary presses with a chromium-plated copper cylinder is characterized by a doctor blade made of copper or an alloy containing predominantly copper. The roughness of the cylinder surface is advantageously below Rt = 0.4 'mu'. Longer service life is attained and hydrotone inks with high fineness of pigment grind can be used.

Inventors:
MEYER ROLF (DE)
Application Number:
PCT/EP1994/004101
Publication Date:
June 15, 1995
Filing Date:
December 09, 1994
Export Citation:
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Assignee:
MEYER ROLF (DE)
International Classes:
B41F9/10; B41M1/10; B41N10/00; (IPC1-7): B41F9/10; B41M1/10; B41N3/00
Foreign References:
FR1097204A1955-07-01
US3688336A1972-09-05
BE450449A
Other References:
CHEMICAL ABSTRACTS, 20. Juli 1944, Columbus, Ohio, US, "Modern water-color intaglio", Spalte 3857;
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 13, no. 14 (M - 784) 13 January 1989 (1989-01-13)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 17, no. 610 (M - 1508) 10 November 1993 (1993-11-10)
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Claims:
Patentansprüche
1. Rakel für TiefdruckRotationsmaschinen, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß sie aus Kupfer oder einer überwiegend Kupfer enthaltenden Legierung besteht.
2. Rakel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zu mehr als 90% aus Kupfer besteht.
3. Rakel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine VickersHärte von mehr als 200 hat. Rakel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn 2 zeichnet, daß die Streckgrenze mindestens 600 N/mm be¬ trägt.
4. Rakel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß sie aus Berylliumkupfer besteht.
5. Rakelanordnung mit einer Rakel nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und einem Tiefdruckzylinder, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder eine verchromte Kupferoberfläche auf weist.
6. Rakelanordnung mit einer Rakel nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und einem Tiefdruckzylinder, insbesondere nach An¬ spruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderoberflä¬ che eine Genauigkeit R von weniger als 0,4 μ hat.
7. Rakelanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Öffnungswinkel der Gravurnäpfchen größer als 70° ist.
8. Rakelanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Maximaltiefe der Gravurnäpfchen um 20 μ liegt.
9. Verfahren zum Drucken mit einer Rakelanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zuvor mit einer Stahlrakel bis zur Glättung der Zylinderoberflä¬ che gedruckt wird.
10. Verfahren zum Drucken mit einer Rakelanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wasserfarbe mit einer mittleren Pigmentpartikelgröße un¬ terhalb 2 μ verwendet wird.
Description:
Rakel für Tiefdruck-Rotationsmaschinen

In Tiefdruck-Rotationsmaschinen sind in die Oberfläche des Formzylinders näpfchenförmige Vertiefungen eingeätzt oder eingraviert, die die auf die Papierbahn zu übertragende Farbe enthalten. Die überschüssige Farbe wird von der Walzenoberflä¬ che mittels eines Rakels abgenommen. Dies ist im Stand der Technik ein dünnes Stahlblatt mit federnden Eigenschaften. Es wird aus hochfestem, verschleißbeständigem Material gefertigt, damit eine möglichst hohe Auflagenzahl mit jeweils einer Rakel gedruckt werden kann. Die gravierte Oberflächenschicht des Formzylinders besteht aus Kupfer und ist zur Erzielung höherer Verschleißfestigkeit verchromt. Mit derartigen bekannten Rakelanordnungen lassen sich nur ausnahmsweise Auflagen (Zy¬ linderumdrehungen) von mehr als 1 Mio erreichen, weil dann sowohl der Verschleiß der Rakel als auch die Zylinderoberflä¬ che keine hinreichende Druckqualität mehr gestatten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Zylinderver¬ schleiß und/oder den Rakelverschleiß zu verringern, um höhere Auflagezahlen zu erreichen oder bei geringerer Auflagezahl

eine höhere Druckgualität zu ermöglichen. Dies wird erfin¬ dungsgemäß dadurch erreicht, daß eine Rakel aus Kupfer oder einer überwiegend Kupfer enthaltenden Legierung verwendet wird. Der Verschleiß an der Zylinderoberfläche wird dadurch verringert. Gegebenenfalls kann auf die Verchromung verzichtet werden. Beschädigungen der empfindlichen Zylinderoberfläche werden vermieden.

Vorzugsweise besteht die Rakel zu mehr als 90% aus Kupfer, wobei eine Vickers-Härte von mehr als 200, vorzugsweise mehr als 300, weiter vorzugsweise in der Größenordnung von 400

2 angestrebt wird. Die Streckgrenze soll mindestens 600 N/mm ,

2 vorzugsweise mehr als 1000 N/mm betragen. Sehr gute Erfolge wurden erzielt mit Berylliumkupfer mit einem Berylliumgehalt unter 2% (vorzugsweise zwischen 1,8 und 1,9%), ausgehärtet auf

2 eine Streckgrenze von mehr als 1200 N pro mm und einer

Vickers-Härte von mehr als 400.

Im Stand der Technik bei Verwendung von Stahlrakeln hat es sich als erforderlich erwiesen, auf der Zylinderoberfläche (außerhalb der Vertiefungen) eine Rauhtiefe R. von mindestens 0,4 μ einzuhalten, damit die Rakel hinreichend geschmiert wird. Ferner vermeidet man aus dem gleichen Grund bisher Far¬ ben mit sehr feinen Pigmentpartikeln unter etwa 1 bis 5 μ. Demgegenüber hat sich bei Verwendung der erfindungsgemäßen Kupferrakel ergeben, daß die besten Ergebnisse dann erzielt werden, wenn die Zylinderoberfläche eine Rauhigkeit R von weniger als 0,4 μ, vorzugsweise weniger als 0,2 μ, weiter vorzugsweise weniger als 0,1 μ aufweist. Es ist daher zweckmä¬ ßig, die Zylinderoberfläche entsprechend fein zu bearbeiten bzw. zu polieren. Bei Verwendung eines Formzylinders mit herkömmlicher Oberflächenrauhheit ist es zweckmäßig, zunächst, bis zu einer Umdrehungszahl von beispielsweise 50.000 bis 200.000, eine Stahlrakel einzusetzen, durch deren Verschleiß die Rauhigkeit abgetragen wird und erst dann diese gegen eine erfindungsgemäße Kupferrakel zu tauschen. Es hat sich gezeigt, daß dann mit einem Zylinder und einer Rakel bis etwa 10 Mio

Umdrehungen erreicht werden können. Dabei ergeben sich weniger Probleme durch Streifenbildung und durch das sog. Tonen (Farbübertrag auf die Zylinderoberfläche zwischen den Vertie¬ fungen) als bei Verwendung von Stahlrakeln. Insbesondere konnten auch sehr glatte Oberflächen, beispielsweise von Kunststoffolien, leichter als bei Verwendung von Stahlrakeln bedruckt werden, da das bei diesen Oberflächen besonders gefürchtete Tonen nicht oder wesentlich weniger auftritt.

Die erfindungsgemäße Rakelanordnung erweist sich als unemp¬ findlich gegenüber Farben mit sehr geringer Pigmentpartikel¬ größe, insbesondere auch bei Wasserfarben. Dies ist insofern ein wirtschaftlich bedeutsamer Vorteil, als Farben mit größe¬ rer Pigmentfeinheit eine stärkere Deckungskraft besitzen und daher dünner aufgetragen werden können, wodurch in vielen Fäl¬ len überhaupt erst die Verwendung der eine größere Trock¬ nungsleistung verlangenden Wasserfarben möglich wird. Die Dicke des Druckauftrags kann nämlich entsprechend verringert werden. Dies geschieht zweckmäßigerweise dadurch, daß die Tiefe der Näpfchen in der Zylinderoberfläche verringert wird. Dies kann im Falle der Gravur dadurch geschehen, daß der Spitzenwinkel des Gravierstichels bzw. entsprechend der Öff¬ nungswinkel der Näpfchen verringert wird, so daß sie bei glei¬ cher Oberflächenausdehnung eine geringere Tiefe aufweisen. Während der genannte Winkel bislang zwischen 120 und 140° ge¬ wählt wird bei einer maximalen Näpfchentiefe von etwa 35 μ, kann bei Anwendung der Erfindung der Winkel bei gleicher Ober¬ flächenausdehnung der Näpfchen auf über 140°, vorzugsweise zwischen 72 und 78°, vergrößert werden, was einer maximalen Tiefe von etwa 20 μ entspricht. Damit wird das Volumen der Näpfchen nahezu halbiert mit entsprechenden Folgen für die erforderliche Trocknungsleistung.

Zweckmäßigerweise wird dabei eine Druckfarbe mit einer mittle¬ ren Partikelgröße unter 2 μ, vorzugsweise unter 1 μ verwendet.

Auf welche Ursachen das günstige Verhalten der erfindungsgemä¬ ßen Rakel zurückzuführen ist, ist bislang nicht geklärt. Elek¬ trochemische Eigenschaften mögen eine Rolle spielen.

Schließlich hat sich auch gezeigt, daß die erfindungsgemäße Rakelanordnung unempfindlicher gegenüber Papierstaub in der Druckfarbe ist. Gratbildung an der Rakel wurde nicht beobach¬ tet. Dies dürfte ein Grund für den langfristig streifenfreien Druck sein. Die spezifische Rakelpressung konnte vergleichs¬ weise gering sein und brauchte weniger häufig nachgestellt zu werden.

Die erfindungsgemäße Rakel kann dieselbe Form wie herkömmliche Stahlrakel haben. Sie kann in denselben Haltevorrichtungen verwendet werden.

Die erfindungsgemäße Rakel hat ferner den Vorteil, daß sie vollständig der RohstoffVerwertung zugänglich ist; bei Stahl¬ rakeln ist dies nur eingeschränkt der Fall.