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Title:
ROTARY PRESS DOCTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/018625
Kind Code:
A1
Abstract:
A rotary press doctor blade (12) in which one or both sides (19,21) are provided with a fully or partially unreleasable coating of a low surface energy substance (46), whose surface energy is between 10 and 60 mN/m. This prevents in particular disruptive ink deposits from forming on one side of the doctor opposite the retaining capacity. Otherwise the ink deposits would reach a doctored surface of the ink gate roll in an uncontrolled or random manner.

Inventors:
KUTZNER WILLI ALBERT PETER (DE)
RUCKMANN WOLFGANG GUENTER (DE)
SCHAEFER KARL ROBERT (DE)
SCHNEIDER GEORG (DE)
Application Number:
PCT/DE1997/002395
Publication Date:
May 07, 1998
Filing Date:
October 17, 1997
Export Citation:
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Assignee:
KOENIG & BAUER ALBERT AG (DE)
KUTZNER WILLI ALBERT PETER (DE)
RUCKMANN WOLFGANG GUENTER (DE)
SCHAEFER KARL ROBERT (DE)
SCHNEIDER GEORG (DE)
International Classes:
B41F9/10; B41F31/02; B41N10/00; (IPC1-7): B41F9/10
Foreign References:
NL9300810A1994-12-01
US4070964A1978-01-31
US5027513A1991-07-02
FR2707918A11995-01-27
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Claims:
GEÄNDERTE ANSPRÜCHE [beim Internationalen Büro am 28. April 1998 (28.04.98) eingegangen ; ursprüngliche Ansprüche 26 und 27 gestrichen ; ursprünglicher Anspruch 1 geändert alle weiteren Ansprüche unverändert (2 Seiten)]
1. Rakelblatt für eine Rotationsdruckmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß das Rakelblatt (11 ; 12) auf einer (19) oder beiden Seiten (19 ; 21) über seine gesamte Länge oder Teillänge (47) ganz oder teilweise mit einer oberflächenenergiearmen Substanz (46) beschichtet ist und daß das RakeLbLatt (11 ; 12) als Träger für die Substanz (46) aus Metall besteht.
2. Rakelblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oberflächenenergiearme Substanz (46) eine Oberflächenenergie zwischen 10 und 60 mN/m aufweist.
3. Rakelblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine die FarbdosierwaLze (4) abrakelnde Abrakelfläche (23) mit der Substanz (46) beschichtet ist.
4. Rakelblatt nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (46) aus einem Polymer besteht.
5. Rakelblatt nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, da die Substanz (46) aus KohLenwasserstoffPoLymeren besteht.
6. Rakelblatt nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (46) aus StyrolPolymeren besteht.
7. 21 Rakelblatt nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die DLCSchichten mit SiLizium (SiDLC) modifiziert sind.
8. 22 Rakelblatt nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die DLCSchichten mit Bor (BDLC) modifiziert sind.
9. 23 Rakelblatt nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die DLCSchichten mit Stickstoff (NDLC) modifiziert sind.
10. 24 Rakelblatt nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die DLCSchichten mit Sauerstoff (ODLC) modifiziert sind.
11. 25 Rakelblatt nach den Ansprüchen 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (46) mit einer Schichtdicke von 0, 5 bis 10 pm aufgebracht ist.
Description:
Beschreibung Rakel für eine Rotationsdruckmaschine Die Erfindung betrifft eine Rakel für ein Farbwerk einer Rotationsdruckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bekannt, Druckfarbe auf Walzen aufzubringen und anschliepend mittels einer Rakel von der Walze, z. B.

Rasterwalze abzustreifen. Während des Betriebes kann sich auf einer der Walze abgewandten Seite der Rakel- insbesondere bei Druckfarben hoher Viskosität- Druckfarbe ansammeln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rakelblatt für Rotationsdruckmaschinen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dap auf der einem Farbkasteninneren abgewandten, d. h. der FarbdosierwaLze zugewandten Seite der Rakel (Außenseite) störende Farbansammlungen verhindert werden. Bereits kleinste "Druckfarbetröpfchen"verlassen die Aupenseite der Rakel, so dap keine gröperen störenden DruckfarbabLagerungen entstehen können, die unkontrolliert und zu zufälligen Zeiten auf die abgerakelts Fläche der Dosierwalze gelangen und so unerwünschte Farbdichteschwankungen auf den Druckträgern-z. B. eines Bogens oder einer Bahn-erzeugen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen : Fig. 1 eine schematische DarsteLLung eines Querschnittes durch einen oberhalb einer Rasterwalze angeordneten Farbkasten in Arbeits- und Ruhestellung mit Rakelblättern ; Fig. 2 eine vergröperte schematische Darstellung einer Einzelheit"Z"in Fig. 1.

Ein schwenkbarer Farbkasten 1 mit den erfindungsgemäpen Rakeln mit einem Arbeits-12 und Schlieprakelblatt 11 ist in seiner ArbeitssteLLung A oben auf einer FarbdosierwaLze 4 angeordnet. Die FarbdosierwaLze 4 hat in ihrer Mantelfläche 2 Näpfchen 3.

In Produktionsrichtung C gesehen ist das Schließrakelblatt 11 positiv an die FarbdosierwaLze 4 angesteLLt.

In Produktionsrichtung C gesehen ist das ArbeitsrakeLbLatt 12 negativ an die Farbdo Serwalze 4 angestellt.

Der Farbkasten 1 besteht aus zwei sich in achsparalleler Richtung der Farbdosierwalze 4 erstreckenden, voneinander beabstandeten linken 6 und rechten Seitenwänden 7. Je nach vorgesehener Schwenkrichtung ist die linke 6 und/oder die rechte Seitenwand 7 in ausreichender Höhe über die gesamte Breite des Farbkastens 1 erstreckend nach innen abgewinkelt.

Die rechte/linke Seitenwand 7, 6 verläuft von ihrer oberen Kante 10 nach unten, so daß sich die lichte Weite des Farbkastens 1 z. B. etwa bis zur halben Höhe des Farbkastens 1 vergrößert und anschliepend sich im darunterliegenden TeiL wieder verengt. Hierdurch wird in der Entleerstellung B des Farbkastens 1 eine tiefstliegende Rinne 44 gebildet, in welche die Druckfarbe 22 einläuft und von ihr aufgenommen wird.

Die Seitenwände 6, 7 erstrecken sich (Arbeitsstellung A) von einer oberen Kante 10 in Richtung ihrer der FarbdosierwaLze 4 zugewandten unteren Rakelmontagefläche 8 ; 9, an welcher Rakelblätter 11 ; 12 mittels KLemmLeisten 13 bzw. 14 gehalten sind.

An den Enden der Seitenwände 6 ; 7 sind beidseitig Stirnwände 15 ; 17 angebracht. Jede Stirnwand 15 ; 17 ist mit ihrer der FarbdosierwaLze 4 zugewandten Seite 18 der Kontur der Mantelfläche 2 angepaßt. In seiner Entleerstellung B kann der Farbkasten 1 z. B. um den Winkel Beta = 70° bis 110° um die Rotationsachse 5 der FarbdosierwaLze 4 verschwenkt werden. Die RakeLbLätter 11 und 12 bleiben dabei in Kontakt mit der OberfLache 2 der Farbdosierwalze 4. Der Farbkasten 1 ist-in seiner Arbeitsstellung A gesehen-oben offen.

Der Farbkasten 1 kann an einer Traverse 20 z. B. mittels seiner Seitenwand 6 an den Seitengestellen der Maschine befestigt sein.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel sind beide Enden der Traverse 20 des Farbkastens 1 an je eirem ersten Ende 28 bzw. 29 eines Schwenkarmes 26 bzw. 27 befestigt.

Die zweiten Enden 31 ; 32 der Schwenkarme 26 ; 27 sind jeweils schwenkbar auf einer seitengestellfesten Lagerbuchse 33 ; 34 gelagert. Jede Lagerbuchse 33, 34 nimmt jeweils über ein Wälzlager 36 ; 37 einen Achszapfen 38 ; 39 der FarbdosierwaLze 4 auf. Durch die eben beschriebenen Maßnahmen kann der Farbkasten 1 um die Rotationsachse 5 der FarbdosierwaLze 4 geschwenkt werden.

In seiner oberen, d. h. ArbeitssteLLung A wird der Farbkasten 1 direkt oder indirekt über die an den Schwenkarmen 26, 27 befestigte Traverse 20 an einem seitengestellfesten Anschlag 41 bewegt und dort verriegelt oder mittels Schrauben 42 festgehalten. Der liegende Farbkasten 1 kann von seiner obenliegenden ArbeitssteLLung A nach seiner EntriegeLung seitlich in eine Entleerstellung B geschwenkt werden. Die Rakelblätter 11 und 12 bleiben dabei in Berührung mit dem Umfang der Farbdosierwalze 4. Der Schwenkwinkel Beta des Farbkastens 1 kann zwischen 70 und 110° liegen. Die Schwenkbewegung des Farbkastens 1 nach unten wird z. B. durch einen seitengestellfesten Anschlag 43 begrenzt. An dem liegt dann die rechte Seitenwand 7 des Farbkastens 1 an und wird an diesem festgehalten bzw. verriegelt.

Dabei sammelt sich die Druckfarbe 22 in einer nach oben hin offenen Rinne 44 der Seitenwand 7, welche sich nunmehr in horizontaler Lage befindet.

Der Farbkasten 1 kann, insbesondere in der horizontalen Entleerstellung B, vorzugsweise aus der Maschine Leicht herausnehmbar sein, d. h. von der Traverse 20 lösbar ausgebildet sein. Dazu kann z. B. die linke Seitenwand 6 außer mittels einer Linearführung in der Traverse 20 führbar und arretierbar ausgebildet sein.

Dadurch, daß der Farbkasten 1 aus der Maschine entfernt ist, kann sowohl der Farbkasten 1 wie auch die FarbdosierwaLze 4 Leicht gereinigt werden.

Die Erreichbarkeit des Verschwenkens des Farbkastens 1 ist nicht suf die eben beschriebenen M ; ttel beschränkt.

Es ist ebenso auch möglich, den Farbkasten 1 mit anderen technischen MitteLn von Stellung A nach Stellung B und wieder zurück zu verschwenken.

So könnten z. B. die Stirnwände 15 ; 17 jeweils mit Stehbolzen versehen sein, wobei die Stehbolzen in seitengestellfesten bogenförmigen Führungen geführt werden.

Die Farbdosierelemente 11, 12 z. B. Farbmesser, Farbmesserlamellen, Rakelblätter können, wie schon gesagt, an der Unterseite des Farbkastens 1 angeordnet und befestigt sein. Die RakeLbLätter dienen als Arbeitsrakel 12 und/oder als Schließreakel 11. Bei Verwendung von Arbeits-12 und Schließrakeln 11 ist zumindest das ArbeitsrakeLbLatt 12 auf der ersten AußenfLache 19 (= erste Flache 19) und/oder auf der Innenfläche 21 (= zweite Flache 21) mit einer oberflächenenergiearmen Substanz 46 beschichtet. Solche Substanzen sind z. B. PTFE oder metaLLfreie amorphe Kohlenstoffschichten"a-C : H" (auch"DLC"-Schichten- diamond-like-carbon-Schichten genannt). Diese amorphen Kohlenstoffschichten bestehen aus einem hoch quervernetzten Kohlenstoffnetzwerk, an das Wasserstoff angelagert ist. Durch Modifizierung der Netzwerkstruktur FLuor (F), Silizium (Si), Sauerstoff (O) und Stickstoff (N) und den prozentualen Anteilen kann die Oberflächenenergie der DLC-Schichten beeinflupt werden und damit das Benetzungsverhalten, die Härte und der Verschleiß wahlfrei beeinflußt werden.

Außer den PTFE kann auch DLC + Fluor (F-DLC) ; DLC + Silizium (Si-DLC), DLC + Sauerstoff (O-DLC) und DLC + Stickstoff (N-DLC) und DLC + Bor (B-DLC) verwendet werden. Besonders geeignet sind F-DLC und Si-DLC.

Nach einer anderen Ausführungsvariante kann die oberflächenenergie-arme Substanz 46 aus Kohlenwasserstoff-Polymeren, insbesondere aus Poly (propylen) oder Poly (styren) und Co-Polymeren bestehen.

Weiterhin kann die oberflächenenergie-arme Substanz 46 aus Styrol-Polymeren, insbesondere aus Poly (styrene-stat-2, 2, 3, 3-tetrafluoropropyl methacrylat) bestehen.

Weiterhin kann die oberflächenenergie-arme Substanz 46 aus Halogen-Kohlenwasserstoff-Polymeren, insbesondere aus Poly (chlorotrifluoroethylen) oder Poly (chlorotrifluoroethylen-stat-tetrafluoroethylen) oder Poly (hexafluoropropylen) oder Poly (tetrafluoroethylen) oder Poly (tetrafluoroethylen-stat-ethylen) oder PoLy (trifLuoroethyLen) bestehen.

Weiterhin kann die oberflächenenergie-arme Substanz 46 aus Vinylpolymeren, insbesondere aus PoLy ( (heptafLuoroisopropoxy) ethyLen) oder Poly (1-((heptafluoroisopropoxy) methyl) propyLen-stat-maLeic acid) bestehen.

Weiterhin kann die oberflächenenergie-arme Substanz 46 aus fluorierten Acrylpolymeren, insbesondere aus Poly ((1-chlorodifluoromethyl) tetrafluoroethyl acrylat) oder Poly (di (chlorodifluoromethyl) fluoromethyl acrylat) oder Poly (1,1-dihydroheptafluorobutyl acrylat) oder Poly (1,1-dihydropentafluoroisopropyl acrylat) oder Poly (1, 1-dihydropentadecafluorooctyl acrylat) oder Poly (heptafLuoroisopropyL acrylat) oder Poly (5-(heptafluoroisopropoxy) pentyl acrylat) oder Poly (11-(heptafluoroisopropoxy) undecyl acrylat) oder Poly (2- (heptafluoropropoxy) ethyl acrylat) oder Poly (nonafluoroisobutyl acrylat) bestehen.

Weiterhin kann die oberflächenenergie-arme Substanz 46 aus nichtfluorierten Methacryl-Polymeren, insbesondere aus PoLy (benzyL methacrylat) oder Poly (n-butyl methacrylat) oder Poly (isobutyl metharcrylat) oder Poly (t-butyl methacrylat) oder Poly (t-butylaminoethyl methacrrylat) oder Poly (dodecyl methacrylat) oder Poly (lauryl methacrylat) oder PoLy (ethyL methacrylat) oder Poly (2-ethylexyl methacrylat) oder Poly (n-hexyl methacrylat) oder Poly (dimethylaminoethyl methacrylat) oder Poly (hydroxyethyl methacrylat) oder Poly (lauryl methacrylat) oder Poly (phenyl methacrylat) oder Poly (n-propyl methacrylat) oder Poly (stearyl methacrylat) bestehen.

Weiterhin kann die oberflächenenergie-arme Substanz 46 aus fluorierten Methacrylpolymeren, insbesondere aus Poly (1, 1-dihydropentadecafluorooctyl metharylat) oder Poly (heptafluoroisopropyl methacrylat) oder Poly (heptadecafluorooctyl methacrylat) oder Poly (1-hydrotetrafluoroethyl methacrylat) oder Poly (1,1-dihydrotetrafluoropropyl mehacrylat) oder Poly (1-hydrohexafluoroSsopropyl methacrylat) oder Poly (t-nonafluorobutyl methacrylat) oder Poly (styren-stat-2, 2, 3, 3-terafluoropropyl methacrylat) bestehen.

Weiterhin kann die oberflächenenergie-arme Substanz 46 aus Polyäther-Mischpolymerisaten, z. B. aus Poly (oxyethylen-stat-oxypropylen)-block-poly (oxydimethyl- lsilylen)-block-poly (oxyethylen-stat-oxypropylen) bestehen.

Weiterhin kann die oberflachenenergie-arme Substanz 46 aus Polyiminen, insbesondere aus Poly ((benzoylimino)ethylen) oder Poly((butyrylimino)ethylen) oder Poly ((dodecanoylimino) etylen) oder PoLy ( (dodecanoyLimino) ethyLen-stat- (acetyLimino) trimet- hylen) oder Pot. ((heptanoylimino) ethylen) oder PoLy ( (hexanoyLimino) ethyLen) oder Poly (((3-methyl) butyrylimino)ethylen) oder PoLy ( (pentadecafLuorooctadecanoyLimino) ethLen) oder Poly ((pentanoylimino) ethylen) bestehen.

Weiterhin kann die oberflächenenergie-arme Substanz 46 aus Polyurethanen, insbesondere aus Poly (methylendiphenyldiisocyanat-alt- (butanediol poly (oxytetramethylen) diol) oder PoLy (hexamethyLen diisocyanat-aLt-triethyLen gLycoL) oder Poly (4-methyl-1, 3-phenylen diisocyanat-aLt-tripropyLen gLycoL) bestehen.

Die Substanz 46 kann auch aus Polysiloxanen, insbesondere aus <BR> <BR> Poly (oxydimehylsilylen), Alpha, Omega-difuncional<BR> <BR> R- (Si (CH)-0-)-Si (CH)-R 3 2 n 3 2 oder Poly (oxydimethylsilylen) Block Co-Polymeren bestehen.

Ebenfalls kann die Substanz 46 aus hydrolysierten und kondensierten Organosilanen, insbesondere aus 3-(1,1-dihydroperfluorooctoxy) proppyltriethoxysilan, CF3 (CF) CH O (CH) Si (OC H) 2 6 2 2 3 2 5 3 oder Gamma-Perfluoroisopropoxypropyltrimethoxysilan, (CF) CFO (CH) Si (OCH) 32 23 33 bestehen.

Schlieplich ist es auch möglich, die vorgenannten Polymere einzeln oder in einer Mischung von zwei und mehreren der genannten Polymere als Substanz 46 zu verwenden.

Eine Beschichtung mit den Substanzen 46 erfolgt in einer Dicke, die z. B. zwischen 0, 5 und 10 pm Liegt.

Wenigstens ist die AußenfLache 19 des ArbeitsrakeLbLattes 12 auf der FLache beschichtet, die der FarbdosierwaLze 4-sie kann als Rasterwalze 4 oder Walze 4 mit oleophilem Mantel ausgebildet sein- zugewandt ist. Diese Aupenflache 19 kann gänzlich oder aber auch nur teilweise mit den Substanzen 46 beschichtet sein, und zwar z. B. nur im walzennahen Bereich 47. Dieser Bereich 47 beginnt an der Abrakelfläche 23 und erstreckt sich über die gesamte Länge des ArbeitsrakeLbLattes 12 und hat eine Breite b z. B. von 0, 5 bis 10 mm. Die dem Inneren des Farbkastens 1-d. h. dem Farbkasten-Innenraum (= Druckfarbenstauraum)-zugewandte InnenfLache 21 des ArbeitsrakeLbLattes 12 kann ebenfalls, wie gerade beschreiben, beschichtet sein.

Das SchLieprakeLbLatt 11 kann in der gleichen Weise wie das ArbeitsrakeLbLatt 12 beschichtet sein.

Die Abrakelfläche 23-sie steht in Berührung mit der Oberfläche der Farbdosierwalze 4-kann ebenfalls mit den oberflächenenerghe-armen Substanzen 46 beschichtet sein.

Eine Beschichtung der Rakeln 11, 12 in der oben beschriebenen Weise ist auch bei Verwendung von beliebig viskosen Druckfarben sinnvoll.

Es ist natürlich auch möglich, die Rakelblätter 11 ; 12 im gleichen Neigungswinkel an die FarbdosierwaLze 4 anzustellen.

Eine der Seitenwände 7 ; 6 ist vorzugsweise derart abgewinkelt, dap ein zwischen oberer TeiLseitenwand 30 und unterer TeiLseitenwand 35 gebildeter öffnungswinkel Gamma von ca. 90° sich zum Inneren des Farbkastens 1 hin öffnet. Dabei kann eine Breite d der oberen TeiLseitenwand 30 gleich einer Breite e der unteren Teilseitenwand 35 sein. Jedoch kann auch d größer e sein oder umgekehrt. Mit 45 ist eine Längsachse des Farbkastens 1 und mit 48 ist eine Hochachse des Farbkastens 1 bezeichnet.

Der Farbkasten 1 wird vorzugsweise-bezogen auf ein rechtwinkliges Koordinatensystem mit dem Ursprung auf der Rotationsachse 5 der Farbdosierwalze 4-aus seiner im I. oder II. Quadranten oder im I. und II. Quadranten liegenden Arbeitsstellung A-bezogen auf die Lage der Rakelblätter 11 auf der Farbdosierwalze 4-in eine im I. und IV. Quadranten oder im II. und III. Quadranten liegende Entleerstellung verschwenkt (Lage der Rakelblätter 11, 12). Der Farbkasten 1 wird also aus einer Lage, in welcher die Querachse 40 des Farbkastens 1 horizontal oder annähernd horizontal ver Laufte so verschwenkt, daß nach dem Verschwenken die Querachse 40 des Farbkastens 1 vertikal oder annähernd vertikal verläuft.

Weiterhin ist es möglich, den Farbkasten 1 oben, d. h. an seiner oberen Kante 10 geschlossen auszubilden.

Die zur Beschichtung des Rakelblattes 11 ; 12 verwendete oberflächenenergie-arme Substanz 46 weist eine Oberflächenenergie oder Oberflächenspannung im Bereich zwischen 10 und 60 mN/m auf.

Bezugszeichenliste 1 Farbkasten 2ManteLfLache (4) 3 Näpfchen (4) 4 FarbdosierwaLze 5 Rotationsachse 6 Seitenwand, linke (1) 7 Seitenwand, rechte (1) 8 Rakelmontagefläche (6) 9RakeLmontagefLache (7) 10 Kante, obere (15 ; 17) 11 Schließrakelblatt (1) 12 Arbeitsrakelblatt (1) 13 Klemmleiste (12) 14 Klemmleiste (11) 15 Stirnwand, vordere 16 Tangente (2) 17 Stirnwand, hintere (6 ; 7) 18 Seite (17) 19 Außenfläche (12) 20 Traverse 21InnenfLache (12) 22 Druckfarbe 23 Abrakelflache (12) 24 Farbrolle (22) 25InnenfLache (11) 26 Schwenkarm (1) 27 Schwenkarm (1) 28 Ende, erstes (26) 29 Ende, erstes (27) 30 Teilseitenwand, obere (7) 31 Ende, zweites (26) 32 Ende, Zweites (27) 33 Lagerbuchse 34 Lagerbuchse 35 Teilseitenwand, untere (7) 36 Wälzlager 37 Wälzlager 38 Achszapfen 39 Achszapfen 40 Querachse (1) 41 Anschlag 42 Schraube 43 Anschlag 44 Rinne 45 Längsachse (1) 46 Substanz 47 Bereich 48 Hochachse AArbeitssteLLung (1) B Entleerstellung (1) C Produktionsrichtung (4) d Breite (30) e BreSte (35) Alpha Anstellwinkel (12) Beta schwenkwinkel (1) Gamma öffnungswinkel (30 ; 35)