DE3225982A1 - Farbwerk fuer eine lithographische druckmaschine - Google Patents
Farbwerk fuer eine lithographische druckmaschineInfo
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Description
Dahlgren Manufacturing Company,' 3305 Manor Way, Dallas, Texas 75235, V.St.A.
Farbwerk für eine lithographische Druckmaschine
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Farbwerk für eine lithographische Druckmaschine, mit einer
mittels eines Antriebes antreibbaren Auftragswalze mit elastischer Oberfläche, die unter Druck an einer
Druckplatte anliegt, einem streifenförmigen Farb-Dosierglied,
und einem Stützmittel zum Abstützen des in der Art eines Kragarmes ausgebildeten Dosiergliedes,
dessen nicht gelagertes Ende in die elastische Oberfläche der Auftragswalze eingedrückt ist,
wobei bei Drehung der Auftragswalze von dieser ein Farbüberschuß an das nicht gelagerte Ende des Kragarmes
bewegt wird.
Farbwerke für Druckplatten, die auf dem Markt Eingang 512/18
— 2. —
gefunden haben, enthalten im allgemeinen zwei bis vier Formwalzen, die in rollendem Eingriff mit einer Druckplatte
stehen. Jede der Formwalzen ist normalerweise in rollendem Eingriff mit einer oder mehreren Schwingwalzen,
auf welche Farbe durch eine Vielzahl von Walzen in einem Walzenzug von Walzen mit unterschiedlichen
Durchmessern zugeführt wird, wobei die Walzenzüge im allgemeinen in Art einer Pyramide angeordnet bzw. aufgebaut
sind. Farbe wird diesem Walzenzug über eine Duktorwalze geliefert, die in und außer Eingriff durch
Oszillationsbewegung zu bringen ist und einen ungleichmäßigen Farbfilm aufweist. Der ungleichmäßige Film wird
durch eine flexible Klinge (doctor blade) gebildet, die in Eingriff mit einer harten Oberfläche an einer
sich langsam drehenden Farb-Tauchwalze gedrückt wird, und zwar durch viele Farbschrauben (ink keys).
Der auf der Farb-Tauchwalze gebildete Farbfilm ist zu dick und zu ungleichmäßig, um direkt auf eine Druckplatte
bei einem Qualitätsdruck aufgebracht zu werden. Diese Farbwerke, welche eine Vielzahl von Walzen umfassen,
sind vorgesehen, um die Farbdicke zu reduzieren und ständig einen Film gleichmäßig steuerbarer Dicke
auf die Druckplatten zu liefern. Da jedoch der beim Drucken "ausgehungerte" Farbfilm auf jeder Formwalze
bei jeder Drehung der Formwalze nicht vollständig aufgefrischt wird, kommt es bekanntlich zu sog. Geisterbildern
bzw. Farbanhäufung einerseits und Farbmangel andererseits.
Bei dem Versuch,sowohl die Kosten als auch die Nachteile
derartiger Viel-Walzen-Farbwerke zu verhindern,
sind Anstrengungen unternommen worden, um Farbwerke
ζ -3
zu entwickeln, bei denen ein neuer, frischer Farbfilm auf eine elastische Formwalze dosiert wird, die in
relativen Druckeingriff mit einer planographen Druckplatte gebracht wurde, um die Walzenzüge zu eliminieren,
die Geisterbilder zu eliminieren, und last but not least die übermäßige Ansammlung bzw. "Aushungerung" von Farbe.
Bei einem bekannten System sind zwei Rollen von annähernd gleichem Durchmesser vorhanden, die unter
gegenseitigem Druck aneinander anliegen und einen Spalt bilden, wobei die einander benachbarten Oberflächenabschnitte
am Spalt sich in Gegenrichtung bewegen. Eine der Walzen wird vollständig gereinigt durch
ein Paar Abstreifklingen (doctor blades), und die Walzen werden so unter Druck zusammengeführt, daß der lokale
Druck an jedem Punkt längs der Kontaktlinie bzw. des Spaltes größer ist als ein "kritischer Druckschwellwert"
, so daß theoretisch eine der Walzen einen Farbfilm konstanter Dicke über die Länge der Walzen trägt,
der direkt auf eine Druckplatte aufgebracht werden kann, ohne zuvor noch in Kontakt mit Vergleichmäßigungswalzen
zu kommen bzw. kommen zu müssen. Da jedoch die einander benachbarten Oberflächen der Walzen an dem
Spalt sich in entgegengesetzter Richtung bewegen, und da der Druck über die Länge des Spaltes zwischen
den Walzen nicht gleichmäßig ist, hat die Temperatur, die an den benachbarten Oberflächen, welche sich in
entgegengesetzter Richtung bewegen, erzeugt wird, zur Folge, daß eine wesentliche Temperaturveränderung über
die Länge der Walzen erfolgt und demgemäß auch bei der Farbe, die durch die Walzen getragen wird. Im übrigen
ist eine erhebliche Leistung erforderlich, um die Walzen zu drehen und die Filmdicke des dosierten Färb-
films am Spalt ist nicht sehr empfindlich, weil bereits geringe Veränderungen in der Oberflächengeschwindigkeit
der Walze, die vollständig von Farbe gereinigt worden ist, geradezu drastische Wechsel der von der
anderen Walze getragenen Farbfilmdicke zur Folge hat.
Idealerweise sollte eine stationäre Dosiereinheit für die durch die vorbekannten Farbwerke bekannten
Probleme eine Lösung sein, welche keinen Antrieb zusätzlich zu dem erfordert, der zum Drehen einer
einzigen Formwalze erforderlich ist. Es sind Versuche unternommen worden, bei denen Abstreifklingen (doctor
blades) als Dosiereinheiten vorgesehen sind, doch diese Versuche haben sich insgesamt als Fehlversuche
herausgestellt. AbstreifK'lingen (doctor blades) sind
erfolgreich als Farb-Abstreifeinrichtungen in Farbwerken verwendet worden, die einen Walzenzug zum Verteilen
und Glätten der Farbe besitzen, doch derartige Klingen haben sich als nicht geeignet erwiesen, um
allein als Farbdosiereinheiten für eine Formwalze mit elastischer Oberfläche bei einer lithographischen
Druckanwendung eingesetzt zu werden.
Druckfarbe ist ganz allgemein gesagt eine ölige, viskose Substanz, die in höchstem Maße mit Pigment angereichert
ist, und die man als klebrig bezeichnen kann, so daß die Farbe wie vorgesehen an den Bildabschnitten einer
lithographischen Druckplatte anhaftet. Wenn der Bildabschnitt der Druckplatte Farbe direkt auf Papier oder
einen Tuchzylinder überträgt, der seinerseits die Farbe auf Papier überträgt, haften kleine Fasern, Fussel oder
Fragmente von Beschichtungsmateria] o.dgl. an der Oberfläche
des Plattenzylinders an. Die Platte bewirkt, daß
dieses Fremdmaterial auf die Oberfläche der Farbauftragswalze gelangt. Wenn die Oberfläche der Farbauftragswalze
unmittelbar in den Farbvorrat bewegt wird und sodann mit einer konventionellen Abstreifklinge
(doctor blade) zwecks Reinigung abgekratzt wird, haben derartige Fremdpartikel die Neigung, sich an der Kante
der Dosierklinge anzusammeln, was die Bildung eines ungleichmäßigen Farbfilms auf der Walzenoberfläche
zur Folge hat. Aus diesem Grunde ist zusätzlich zu dem insoweit zufälligen Verhalten der Oberfläche der elastischen
Walze unter dynamischen Bedingungen bisher keine Farbvorrichtung entwickelt oder vorgeschlagen
worden, die geeignet ist, mit einer Abstreifklinge zwecks kontinuierlicher Zumessung (Dosierung) eines
gleichförmigen Films direkt auf die Oberfläche einer elastischen Walze in rollendem Eingriff mit einer Druckplatte
zu bewirken.
Zwischen einer fest positionierten Kante und der Oberfläche einer elastischen Walze kann unter dynamischen
Bedingungen kein gleichförmiger Druck aufrechterhalten werden, da der jeweilige Elastizitätsmodul der elastischen
Oberfläche der Walze wächst, wenn die periodische Belastung wächst. Die Dimensionen der elastischen Formenwalze
verändern sich unter dynamischen Bedingungen, wenn die elastische Oberfläche periodischen Lastwechseln ausgesetzt
wird, da elastisches Material ein sog. "Gedächtnis" (memory) besitzt und sich nicht unverzüglich so
erholt, daß die originären ursprünglichen Abmessungen wieder hergestellt werden, nachdem eine solche elastische
Oberfläche einer Kompression unterworfen worden ist. Weiterhin wird eine Vibration sowie eine Ermüdung der
elastischen Walzenoberfläche durch eine wesentliche
Eindrückung der Oberfläche induziert bzw. erzeugt, da der elastische Mantel gleichsam "angestaut" wird als
Ergebnis der kompressiven Belastung an einer Seite der stationären, festen Kante, und da er auf der anderen
Seite der Kante unter Zugspannung ist. Eine Vibration der Achse der Walze relativ zu einer stationären, festen
Kante, die von einer Bewegung der Walzenoberfläche in den und aus dem Spalt im Plattenzylinder herrührt, ist
nicht von der festen Stützkante vollständig zu isolieren.
Die vorliegende Erfindung wendet sich dem Problem der Bildung eines kontinuierlichen Films von Druckfarbe
gleicher Dicke auf einer elastischen Walzenoberfläche
zu und dem hiermit unmittelbar zusammenhängenden Problem, den Farbfilm in Eingriff mit dem Bildabschnitt auf einer
lithographischen Druckplatte zu bewegen, wobei die weiter oben erwähnten Walzenzüge, die bei bekannten
Farbwerken vorhanden sind, vermieden werden sollen, wobei weiterhin ein übermäßiger Leistungsbedarf zum
Dosieren eines dünnen, gleichmäßigen Farbfilms vermieden werden soll, außerdem die Probleme gelöst werden sollen,
die sich mit einer Ansammlung von Fusseln o.dgl. ergeben. Weiterhin soll ein Dosierglied geschaffen werden,
welches eine elastische Walzenoberfläche nicht in unbotmäßiger
Weise beansprucht und dementsprechend beschädigen kann, wobei auf die Walzenoberfläche möglichst
keine oder allenfalls eine unschädliche Vibration übertragen werden soll, und schließlich soll insgesamt eine
Dosiervorrichtung geschaffen werden, mit welcher es möglich ist, einen gleichmäßigen Film zu bilden, dessen
Dicke unabhängig oder zumindest praktisch oder weitgehend unabhängig von der Druckmaschinengeschwindigkeit
Der Anmeldungsgegenstand befaßt sich mit Verbesserungen an einem Farbwerk, wie es in der US-Patentanmeldung mit
dem Aktenzeichen 142 596 vom 22. April 1980 offenbart worden ist, wobei diese Offenbarung hiermit gleichzeitig
zur Offenbarung der vorliegenden Patentanmeldung gemacht wird.
Ein solches verbessertes Farbwerk, wie es Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung ist, umfaßt eine einzige
Auftragswalze mit elastischer Oberfläche, die bestimmt,
geeignet und demgemäß in der Lage ist, unter relativen Druckeingriff mit einer lithographischen Druckplatte
zusammenzuwirken, in Kombination mit einem verbesserten Farbdosierglied, welches geeignet ist, einen dünnen,
steuerbaren und gleichmäßigen Film von Druckfarbe auf der Oberfläche einer Formwalze zu bilden, dessen Farbfilmdicke
unabhängig von der Oberflächenumfangsgeschwindigkeit
der elastischen Walze ist.
Die Oberfläche der Walze, welche sich aus dem Eingriffsbereich mit der Druckplatte fortbewegt,wird durch ein
Reservoir, d.h. also einen Vorrat von Farbe,so bewegt, daß ein Überschuß von Farbe auf die Oberfläche der
Walze aufgebracht wird bzw. daß ein solcher dort entsteht, um die "erschöpften" Abschnitte des Farbfilms
nach dem Drucken auf die Platte wieder aufzufrischen.
Ein Dosierglied mit einer Dosierfläche für eine bestimmte Farbviskosität wird in Relation zu der elastischen
Oberfläche der Walze gebracht, um einen keilförmigen Einzugsabschnitt zu bilden, zu dem der Farbüberschuß
durch die Walzenoberfläche transportiert
wird zwecks Bildung eines dünnen, gleichförmigen Films von Druckfarbe, die an der elastischen Oberfläche der
Walze anhaftet.
Der dünne, flache bzw. ebene, rechtwinklige Körper des Dosiergliedes wird annähernd tangential zu der
Walzenoberfläche in Position gebracht, so daß die Farbe
gleichsam wie bei einem Wehr gegen die dünne Seite oder Kante des Dosiergliedes anschlägt. Wenn die
Positionierung so erfolgt, daß der Winkel zwischen dem Dosierglied und einer Tangente kleiner ist als
30°, ist das Dosierglied in tangentialer Richtung fest und in radialer Richtung flexibel abgestützt. Ein
trapezförmig geformtes Dosierglied bzw. ein Dosierabschnitt eines solchen Dosiergliedes wird an der
dünnen Kante des Dosiergliedes gebildet, um eine optimale diometrische Relation zwecks Dosierung von
Farbe zu bilden, und um den zugemessenen bzw. dosierten Farbfilm von dem Dosierglied zu trennen, während das
Dosierglied im wesentlichen tangential zur elastischen Walzenoberfläche gehalten wird bzw. abgestützt ist.
Das Dosierglied wird so montiert, daß zwei polierte, flexible Kanten des trapezförmig geformten Dosierabschnittes
durch eine Stützfläche getrennt sind und sich radial relativ zu der Achse der elastisch beschichteten
Walze bewegen (können). Die Kanten sind in Richtung auf die elastische Oberfläche der Walze
unter Druck bzw. Vorspannung bewegt, um eine im wesentlichen konstante Dosierrelation relativ zu der
Walzenoberflächen längs der gescimten Länge der Walze
und in Umfangsrichtung zu bilden bzw. zu erzeugen. Die
polierten, flexiblen Kanten des Dosiergliedes sind
demgemäß fest in einer im wesentlichen tangentialen Richtung bezüglich der Walzenoberfläche abgestützt, und
die Hinterkante ist so orientiert, daß sie die elastische Walzenoberfläche verformt, um die Befeuchtung eines wesentlichen
Oberflächenabschnittes des Dosiergliedes stromabwärts zu der polierten Hinterkante zu minimalisieren
und eine Trennung, der Farbe von dem Dosierglied benachbart zu der polierten Hinterkante zu bewirken.
Demgemäß ist die rückwärtige Fläche des trapezförmig geformten Dosierabschnittes des Dosiergliedes
so geformt bzw. ausgebildet, daß Farbe auf der eingedrückten, elastischen Walzenoberfläche sich
nicht von der Walzenoberfläche trennt und sich an der rückwärtigen Fläche des Dosiergliedes ansammelt bzw.
aufbaut, wenn sich diese aus einer komprimierten Situation rückbildet, die daher resultiert, daß der
betreffende Oberflächenabschnitt die flexible, polierte rückwärtige Kante des Dosiergliedes passiert
bzw. passiert hat.
Eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgemäß unter Berücksichtigung der sich auf die Aufgabenstellung
bereits beziehenden vorstehenden Ausführungen darin, ein Farbwerk bzw. ein Farbsystem für
Druckmaschinen zu schaffen, mit dem eine kontinuierlich präzise Steuerung der Farbfilmdicke ermöglicht wird,
die auf eine lithographische Druckplatte geliefert wird, um auf diese Weise insbesondere die Bildung sog.
Geisterbilder und eine Veränderung der Farbe bzw. Farbdichte bei den gedruckten Bildern zu vermeiden, die
letztendlich eine beachtliche Zeit- und Materialverschwendung und dementsprechende Kosten zur Folge haben.
Eine weitere Abrundung der Aufgabenstellung für den Anmeldungsgegenstand ist für den zuständigen Fachmann
- yz -
aufgrund der vor- und nachstehenden Beschreibung unter Berücksichtigung der sonstigen Unterlagen ohne weiteres
erkennbar.
Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung ist nachstehend an Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine lithographische Druckmaschine;
Fig. 2 einen vergrößerten Teilabschnitt in Querschnittsdarstellung,
der die Relation des Dosiergliedes relativ zu einer elastischen beschichteten Formwalze
in statischem Zustand und unter dynamischen Betriebsbedingungen zeigt;
Fig. 3 einen vergrößerten, teilweisen Querschnitt des trapezförmig geformten Dosierabschnittes
am Arbeitsende des Dosiergliedes ;
Fig. 4 die gegenseitige Relation verschiedener Flächen des Dosiergliedes zueinander;
Fig. 5 eine kurvenmäßige Darstellung, die in grundsätzlicher Weise zeigt, daß, wenn
eine Kraft das Dosierglied in relativen Druckeingriff bzw. Eindrückung mit einer
of -4%
Walzenoberfläche bringt, und wenn diese
Kraft erhöht wird, eine minimale Farbfilmdicke erreicht wird, bei einer bestimmten
winkelmäßigen Relation zwischen dem Dosierglied und der Walzenoberfläche;
Fig. 6 eine kurvenmäßige Darstellung ähnlich Fig. 5, welche eine Kurvenschar für verschiedene
Winkel der Dosierfläche relativ zu einer Radiallinie zur Walze zeigt;
Fig. 7 eine kurvenmäßige Darstellung, welche die Veränderung der Farbdichte in Querrichtung
über ein gedrucktes Blatt in Abhängigkeit zu einer Veränderung der Kraft zeigt, mit welcher die Kante eines
Dosiergliedes in relativen Druckeingriff mit einer elastischen Walzenoberfläche
gebracht bzw. gedrückt wird;
Fig. 8 eine graphische Darstellung, welche die Veränderung in der Positionierung einer
Kante des Dosiergliedes zeigt, wenn eine elastisch beschichtete Rolle sich mit einer konstanten Geschwindigkeit dreht
und ebenfalls bei wechselnden Geschwindigkeiten;
Fig. 9 eine graphische Darstellung, welche zeigt, daß die Farbfilmdicke unabhängig von der
Druckmaschinengeschwindigkeit ist; und
Fig. 10 eine etwas schematisierte bzw. verein-
fachte Darstellung, die die Farbdichte auf einem gedruckten Blatt zeigt.
Gleiche und gleichwirkende Teile sind in den einzelnen Abbildungen bzw. Figuren
mit denselben Bezugszeichen versehen.
Das in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung allgemein mit 1 bezeichnete Farbwerk besitzt mit Abstand zueinander
angeordnete Seitenrahmen 2, die an Seitenrahmen 3 einer Druckmaschine befestigt sind, welche einen konventionellen
Plattenzylinder P, einen Tuchzylinder B und einen Druckzylinder I aufweist zum Drucken auf einer Bahn W oder
auf blattförmigem Material, insbesondere auf Papier.
Eine Abstützeinrichtung 5 ist vorgesehen, um ein Dosierglied 10 zwischen den Seitenrahmen 2 einstellbar zu
befestigen, und um das Dosierglied 10 relativ zu einer mit einem elastischen überzug versehenen Auftragswalze
40 zu positionieren. Die einander gegenüberliegenden Enden der Auftragswalze 40 sind in geeigneten Lagern
drehbar an den Seitenrahmen 2 gelagert. Die Auftragswalze 40 ist durch irgendein geeignetes Antriebsmittel
wie beispielsweise eine Kette 4 angetrieben, welche ein Kettenrad auf dem Plattenzylinder mit einem Kettenrad
an einer nicht dargestellten Kupplung an einem Ende der Auftragswalze 4O antriebsmäßig verbindet. Die Oberflächengeschwindigkeit
der Auftragswalze 4O ist vorzugsweise im wesentlichen gleich der Oberflächengeschwindigkeit
des Plattenzylinders P.
Seitenbegrenzungen 6 sind an der Abstützeinrichtung befestigt und werden in dichtenden Eingriff mit einander
gegenüberliegenden Enden der Auftragswalze 40 gedrückt, und das Dosierglied 10 bildet ein Farbreservoir bzw.
einen Farbvorrat R, aus dem Farbe auf die Oberfläche der Auftragswalze 40 dosiert wird. Eine oder mehrere
Farbvorrats-Schwingwalzen 8a und 8b sind mit der Farbe auf der Oberfläche der Auftragswalze 40 in rollendem
Eingriff, um jegliche Ungleichmäßigkeiten auf der Ober-
fläche zu glätten, die in dem Farbfilm auftreten können, bevor der Farbfilm von der Oberfläche der
Auftragswalze 40 zum Feuchtwerk D und zu der Oberfläche einer Druckplatte P' des Plattenzylinders P
getragen wird. Die Farbvorrats-Schwingwalzen 8a und 8b sind in rollendem Eingriff mit der Farbe auf
der Oberfläche der Auftragswalze 40 und glätten nicht nur Oberflächenunregelmäßigkeiten bzw. gleichen diese
aus, sondern ändern darüber hinaus ein geschlichtetes Finish des dosierten Farbfilms in ein glattes annähernd
mattes Finish, um den Farbfilm für eine ordnungsgemäße Befeuchtung zu konditionieren sowie zwecks Auftrag auf
einen Bildabschnitt einer Druckplatte.
Es ist ersichtlich, daß, wenn die Oberfläche der Auftragswalze 4O sich von der Oberfläche der Druckplatte P1
wegbewegt, die Oberfläche wieder geglättet und konditioniert wird durch eine Färb- und Feuchtflüssigkeits-Vorrats-Schwingwalze
8c, bevor sie in Farbe eintaucht und ein Farbüberschuß im Farbvorrat R darauf aufgebracht
wird.
Wenn das Farbsystem für lithographischen Druck verwendet wird, wird Feuchtflüssigkeit zunächst auf die Farbe auf
der Oberfläche der Auftragswalze 40 aufgetragen und sodann auf die Druckplatte P1 auf dem Plattenzylinder P.
Es sind Mittel vorgesehen, mit denen Feuchtflüssigkeit
von der Oberfläche der Auftragswalze 40 zu verdunsten o.dgl. ist, um eine Ansammlung überflüssiger Feuchtflüssigkeit
im Farbvorrat R zu verhindern. Wie in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt ist, erstreckt sich ein
hohles, perforiertes oder geschlitztes Rohr 9 in Querrichtung zwischen den Seitenrahmen 2 und ist mit Öffnungen
>5 -
versehen, durch welche getrocknete Druckluft geführt wird, um einen Strom aus trockner Luft auf
die Oberfläche der Auftragswalze 40 zu richten. Wenigstens ein Ende des Rohres 9 ist über eine
Schlauchleitung o.dgl. mit einer nicht dargestellten, geeigneten Luftquelle verbunden.
Wenn bei dem erfindungsgemäßen Farbwerk Feuchtflüssigkeit
verwendet wird, kann im übrigen auch ein größeres als normales Verhältnis von Alkohol zu
Wasser vorgesehen werden, um mit weniger Wasser zu drucken, und um die Verdampfung bzw. Verdunstung
der Feuchtflüssigkeit zu beschleunigen, welche auf
der Auftragswalze 40 verbleibt, wenn diese sich von der Druckplatte P' fortbewegt. So könnte die Feuchtflüssigkeitslösung
mehr als die normalen 5 bis 25 % Alkohol enthalten, um eine rasche Evakuierung der
Feuchtflüssigkeitslösung von der Auftragswalze sicherzustellen,
wenn sich diese zwischen der Platte und dem Farbdosierglied bewegt. Der Alkohol, eine oder mehrere
Walzen 8c und die Luft, all diese Maßnahmen können ihren Anteil dazu beitragen, überschüssige Feuchtflüssigkeit
nach dem Drucken zu entfernen und eine neue Verteilung zu gewährleisten.
Wie weiter unten noch im einzelnen erläutert wird, sind zur Schaffung einer genauen Steuerung der Viskosität
der in dem Farbvorrat R enthaltenden Farbe und, falls dieses erwünscht ist, zur Veränderung der Farbviskosität
mit dem Farbvorrat R flexible Rohre 7 o.dgl. verbunden, um eine Flüssigkeit wie beispielsweise Wasser mit einer
gesteuerten Temperatur und in einem gesteuerten Ausmaße in das eine Ende einer Leitung 5' der Abstützeinrichtung
5 zu geben und aus dem anderen Ende der Leitung 51 wieder
herauszuführen.
Für einen Hochgeschwindigkeitsdruck können die physikalischen Eigenschaften des Farbfilms 130, der zwischen
dem Dosierglied 10 und dem elastischen Mantel bzw. Überzug 44 der Walze 40 gebildet wird sowie der im
Farbvorrat R vorhandenen Farbe weiterhin durch Temperatursteuerung
einer Flüssigkeit gesteuert werden, welche durch die Schwingwalzen 8a, 8b oder 8c und/oder eine
Leitung im Kern 42 der Walze 40 strömt. Es wurde gefunden, daß ein großer Strömungsdurchsatz nur einen
kleinen Temperaturwechsel längs der Länge einer Walze erzeugt, und daß durch Überwachung und Steuerung der
Auslaßtemperatur Wärme vernichtet und die Farbtemperatur so gesteuert werden kann, daß die physikalischen Eigenschaften
des erzeugten Films über die Länge eines Produktionsablaufes im wesentlichen konstant gehalten
werden können.
Demgemäß wird durch Kühlung oder Erwärmung von Flüssigkeit, die durch die Abstützeinrichtung 5 und/oder den
Walzenkern 42 und/oder die Schwingwalzen 8a, 8b oder 8c strömt, die Farbviskosität am und vor dem weiter
unten noch definierten Spalt N gesteuert, um einen konstanten gewünschten Farbfilm zwecks ordnungsgemäßen
Drückens auf die Platte P' aufrechtzuerhalten.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Farbdosiergliedes ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt.
Insbesondere aus Fig. 4 ist erkennbar, daß das Farbdosierglied
1O eine glatte, polierte, feinstbearbeitete Präzisions-
Dosierkante 25 aufweist, die an der Verbindungsstelle bzw. Durchdringung einer Dosierfläche 24
und einer Stützfläche 26 gebildet ist.
Die Dosierkante 25 erstreckt sich bevorzugt in ihrer Länge über eine Entfernung innerhalb eines
Bereiches von 10 bis 80 inch (ca. 25 bis 200 cm) abhängig von der Druckmaschinenbreite, und wird durch
die Durchdringung der polierten Flächen 24 und 26 gebildet. Die polierten Flächen 24 und 26 treffen unter
einem stumpfen Winkel aufeinander, bilden also eine Art Keil mit einem eingeschlossenen Winkel A1, der annähernd
120 oder größer ist.
Die Dosierkante 25 besteht bevorzugt aus einem relativ harten metallischen Material mit einer Rockwell-Härte
von C 48 bis 50 oder mehr. Es ist wichtig, daß die polierte Dosierkante 25, die Dosierfläche 24, die Stützfläche
26, die Hinterkante 28b der Stützfläche 26 und die sich hieran anschließende, nachstehend auch als
"dritte Fläche" bezeichnete hintere Fläche 28a des Dosiergliedes verschleißfest sind, da sie in die
elastische Oberfläche 45 der Formwalze 40 während normaler Betriebsbedingungen eingedrückt werden.
Das Dosierglied 10 ist bevorzugt elastisch, d.h. es besteht aus flexiblem, metallischen Material mit einem
Elastizitätsmodul von etwa 30 χ 10 psi oder weniger, um diejenige Eigenschaft zu schaffen, die man bezüglich
der Dosierkante 25 beim Drehen der Formwalze 40 im Hinblick auf den vergleichbaren Bewegungsablauf als "Tonabnehmereffekt"
(verglichen mit einem Plattenspieler) bezeichnen könnte.
Ein Dosierglied 10 ist mit guten Ergebnissen aus einem Streifen rostfreien Federstahls mit abgescherten
Kanten hergestellt worden, welcher auf dem Markt beispielsweise von der Firma Sandvik
Steel, Inc., Benton Harbour, Michigan/USA, erhältlich ist und unter der Bezeichnung Sandvik 7 C 27
Mo 2 vertrieben wird.
Der Streifen rostfreien Stahls, wurde insbesondere wegen seiner Härte, Flachheit, Elastizität, Kornstruktur
und seines glatten Oberflächenfinish gewählt,
um einen hohen Verschleißwiderstand und gute Ermüdungseigenschaften sicherzustellen. Der Streifen
aus rostfreiem Stahl hatte eine Dicke von 0,070 inch (ca. 1,78 mm) und eine Breite von etwa 5,3 inch (ca.
135 mm). Der Materialstreifen war wärmebehandelt und
hatte ein glänzend poliertes Oberflächenfinish, eine
extra genaue Dicke und normale Festigkeit. Die Breitentoleranz betrug - 0,016 inch (ca. 0,4 mm) und die Dickentoleranz
betrug - 0,00181 inch (ca. 0,046 mm). Der Streifen aus rostfreiem Stahl war korrosionsbeständig
in Gegenwart von Luft, Wasser und der meisten der organischen Säuren in gelöster Form bei Raumtemperatur.
Die Zugfestigkeit betrug etwa 249 000 psi entsprechend einer Rockwell-Härte C 49.
Ursprünglich hatte die Kante an der Verbindung der Flächen 22 und 26 gezackte Kerben, welche eine entsprechend gezackte
Kantenkontur ergaben. Zur Bildung einer geraden Präzisionskante und einer ununterbrochenen Linie über
die Erstreckung des Dosiergliedes 10 wurden die Flächen 24 und 26 unter einem vorgegebenen stumpfen Winkel geschliffen
und sodann mit einem Feinkornstein geschliffen,
wie weiter unten noch ausführlicher dargelegt wird, als erster Schritt zur Bildung der polierten Dosierkante
25. Der Streifen wurde sodann in eine Spezialhalterung geklemmt. Die Fläche 24 des Streifens wurde
unter einem vorgegebenen Winkel von Hand mittels eines Feinkornschleifsteins mit einem Super-Finish versehen
und sodann von Hand mit einem Schleifpapier einer Körnung 600 (grit) poliert.
Als letzter Schritt wurde der Streifen aus rostfreiem Stahl auf einer flachen bzw. ebenen horizontalen Oberfläche
angeordnet. Die Fläche 26 wurde sodann von Hand mit einem Super-Finish versehen, und zwar mit einem
Schleifstein mit Feinkörnung und sodann mit einem 600 grit-Schleifpapier handpoliert.
Wenn sich auf dem Dosierglied beim Superfinishen und
Polieren der Flächen 24 und 26 eine zugeschärfte Kante ergibt, sollte diese mit Leder oder einem Poliermittel
entfernt werden. Wenn diese zugeschärfte "gefederte" bzw. mit drähtchenförmigen Ungleichmäßigkeiten versehene
Kante entfernt worden ist, ist eine glatte, kontinuierliche, gleichförmige, fehlerfreie Kante an dem Streifen
gebildet. Demgemäß kann bei dem Polieren bzw. "Schärfen" der stumpfwinkligen Kante 25 die "Schärfe" der Kante
etwas verändert werden, um eine nicht-schneidende, den Film nicht durchstechende Kante zu bilden. Dieses Herstellungsverfahren
schafft eine feine, kontinuierliche, glatte, gerade, polierte, hochentwickelte, gleichmäßige,
supergefinishte Kante 25 mit minimalen Oberflächenungleichmäßigkeiten.
Es sollten keine kleinen Kerben oder Vorsprünge in der Kante vorhanden sein. Die von den
polierten Flächen 24 und 26 gebildete Kante 25 ist eine
extrem feine Kante, die poliert worden ist, um ein höchstqualitatives Super-Finish zu schaffen und
die Beschaffenheit so perfekt wie nur irgend möglich zu realisieren. Die Flächen 24 und 26 sind bevorzugt
so gefinisht, daß RMS 4 nicht überschritten wird. Die vor- und nachstehend verwendete Bezeichnung
"Super-Finish" bezieht sich auf eine Oberfläche, die geschliffen und poliert ist, so daß die Oberflächenspitzen
entfernt sind und flache, ebene Oberflächen gebildet sind, die indes noch kleinste "Täler"
bzw. Reservoirs aufweisen, um das Schmiermittel Farbe anzunehmen und zu tragen.
Die Kante 25 wird auf ein Oberflächenfinish gefinisht,
welches annähernd demjenigen der Kante einer Rasierklinge entspricht. Es ist jedoch ersichtlich, daß der stumpfe
Winkel A1 zwischen den Flächen 24 und 26 erheblich größer
ist als der entsprechende Winkel einer Rasierklinge, und daß demgemäß eine stumpfwinklige, stumpfe, nicht-schneidende
und nicht-eindringende Kante gebildet wird. Tatsächlich geht die Fläche 24 gleichsam "verschmelzend" in die
Fläche 26 über die Kante 25 über, wobei auf jeder Seite benachbart zu der Dosierkante 25 eine kontinuierliche,
polierte Fläche gebildet wird bzw. vorhanden ist.
Das verwendete Material zum Bilden der Kante 25 muß nicht nur hart genug und in der Lage sein, eine stumpfe,
feine, polierte, ununterbrochene Kante zu schaffen bzw. zur Verfügung zu stellen, sondern das Material muß
außerdem dicht und dennoch über die Länge der Dosierkante 25 flexibel sein. Die Kante 25 sollte in Längsrichtung
recht flexibel sein, so daß die Kante 25 beim Eindrücken unter Druck in die elastische Oberfläche der
Auftragswalze 40 entsprechend ver- bzw. gebogen wird
und unter dem Einfluß der Oberfläche der Walze 40 nachgibt r damit sich die Kante 25 und die Oberfläche
der Walze 40 aneinander anpassen können, und damit ein im wesentlichen gleichmäßig eingedrückter Abschnitt
über die Länge der Walze 40 gebildet wird. Wie weiter
unten noch ausführlicher dargelegt wird, hat der elastische Mantel 4 4 der Walze 40 eine Dicke in der
Größenordnung von 3/8 bis 5/8 inch (ca. 9,5 bis 15,9 mm), vorzugsweise etwa 1/2 inch (ca. 12,7 mm), und eine
Elastizität von etwa 40 bis 70 Shore A Härte, vorzugsweise 60 Shore A Härte-Einheiten. Diese "Vorspannung"
der Kante 25 um eine entsprechende Anpassung an die Oberfläche der Walze 40 zu erzielen, sollte möglich sein,
ohne die Oberfläche der Walze übermäßig einzudrücken, wenn sie sich unter dynamischen Laufbedingungen befindet.
Die Kante 25 des Dosiergliedes 10 sollte so angeordnet sein, daß sie elastisch in Richtung auf die Oberfläche
der Auftragswalze 40 gedrückt wird, und daß sie über ihre gesamte Länge in radialer Richtung zur Auftragswalze
40 freibeweglich ist. Die Kante 25 muß außerdem in im wesentlichen tangentialer Richtung zur Auftragswalzenoberfläche
fest abgestützt sein.
Ein ideale Abstützung für die Dosierkante 25 ist ein flexibler Hebelarm (= Kragarm), der die Kante 25 trägt
und einerseits für die erforderliche Nachgiebigkeit und andererseits für die erforderliche Festigkeit bzw. feste
Abstützung sorgt. Obwohl die Kante 25 bexspielswexse Teil eines gesonderten im Querschnitt im wesentlichen
trapezförmigen Elementes sein kann, welches mit dem Hebelarm funktionell verbunden ist, besteht eine bevorzugte
Ausgestaltung darin, die Kante 25 des trapez-
förmigen Abschnittes 10 an dem Arm selbst auszubilden,
so daß beide eine integrale Einheit sind. Um dieses zu verwirklichen, muß der Hebel in zwei
Richtungen flexibel sein, nämlich längs der Länge der Kante 25 und außerdem längs der Breite des
Streifens, d.h. der Länge des Armes.
Das in Fig. 4 der Zeichnung dargestellte Farbdosierglied,
bei dem die Kante 25 an dem nicht abgestützten Endabschnitt 10' des Hebel- bzw. Kragarms ausgebildet
ist, besitzt einen im wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt, der durch vordere und hintere Seitenflächen
22 bzw. 22', eine Oberseite 28 und eine Unterseite 29
gebildet ist. Die Stützfläche 26 liegt im wesentlichen in der Ebene der Unterseite 29, wenn der Hebel- bzw.
Kragarm in nicht gebogenem Zustand ist. Die Dosierfläche
24 und die Stützfläche 26 durchsetzen einander unter Bildung eines stumpfen Winkels A1 und schneiden sich
an einem Scheitel 25, bei dem es sich im wesentlichen um eine gerade Linie handelt.
Der Hebel- bzw. Kragarm, der die stumpfwinklige Kante
25 aufweist, kann beispielsweise aus einem dünnen, flexiblen, länglichen Streifen aus rostfreiem Stahl bzw. einem entsprechenden
bandförmigen Material bestehen bzw. hergestellt sein, wie dieses weiter oben bereits beschrieben
worden ist, und kann eine Dicke von beispielsweise 0,070 inch (ca. 1,78 mm) und eine Breite von 5,3 inch (z.B. ca.
135 mm) oder weniger aufweisen. Die Breite des Hebels
bzw. die Länge des Materialstreifens ist bevorzugt etwa innerhalb des Bereiches zwischen 2 5 cm bis etwa 2 m und
der Hebel ist über die Länge der Kante 2 5 flexibel abgestützt, ebenso wie dieses auch über die Länge des
Hebelarmes der Fall ist. Der Elastizitätsmodul des Hebelarmes kann beispielsweise 29 χ 10 psi betragen
und stellt bekanntlich ein Maß für die Steifigkeit des Materials, d.h. für seinen Verformungswider
stand, dar. Wenn dieser Wert mit dem Trägheitsmoment I kombiniert wird, gibt der EI-Faktor
die Steifigkeit des Hebelarms.
Die speziellen bzw. spezifischen Dimensionen und Charakteristika des Dosiergliedes 10 sind beispielhaft
dargestellt bzw. genannt worden, und es sei darauf hingewiesen, daß diese Dimensionen, Charakteristika und
Montagebedingungen für spezielle Bedingungen selbstverständlich geändert werden können. Demgemäß sind
hier bevorzugte Dimensionierungsbereiche angegeben worden.
Das Dosierglied 10 besitzt außerdem eine Ausnehmung in der Unterseite 2 9 des Materialstreifens, aus dem das
Dosierglied 10 gebildet ist.
Der Abschnitt des Materialstreifens, der zur Bildung einer
polierten Kante 25 poliert werden soll, wird abgedeckt und das metallene Material wird benachbart hierzu durch
mechanisches oder chemisches Schleifen entfernt, um auf diese Weise einen Teil des Metalls zu entfernen,
ohne dabei Spannungen zu erzeugen, die eine Verformung des Streifens zur Folge haben können.
Die der Stützfläche 26 benachbarte dritte Fläche 28a wird durch Schleiffinish geglättet, um auf diese Weise
etwa 0,003 inch (ca. 0,076 mm) rauhen Oberflächenmaterials zu entfernen. Die dritte Fläche 28a kann sodann mit 600-
(grit)-Schleifpapier feingeschliffen werden, um ein
sehr glattes Oberflächenfinish auf der' Fläche 28a
zu bilden bzw. herzustellen. Die Hinterkante 28b ist demgemäß so ausgebildet, wie dieses weiter
oben unter Bezugnahme auf die Kante 25 dargelegt worden ist.
Wenn die Dicke, d.h, der Abstand zwischen den Flächen 26 und 28, des Materialstreifens 0,O70 inch (ca. 1,78 mm)
beträgt, ist die Tiefe der Ausnehmung 27 vorzugsweise größer als 0,020 inch (ca. 0,5 mm), beispielsweise 0,035
inch (etwa ca. 0,89 mm), so daß die Materialdicke zwischen der die Oberseite der Ausnehmung 27 bildenden Fläche 28'
und der Oberseite 28 annähernd O,O35 inch (etwa 0,89 mm)
beträgt.
Die dritte Fläche 28a schneidet die polierte Stützfläche 26 unter einem Winkel A1 in einem Bereich zwischen 30 und
90° (letzterer wie dargestellt). Der obere Abschnitt der Dosierfläche 24 des Dosiergliedes 10 kann sich bis zur
Oberseite 28 erstrecken oder unter einem Winkel unter Bildung der vorderen Seitenfläche 22 (wie dargestellt)
abgewinkelt sein.
Bei der Dosierfläche 24 kann es sich demgemäß lediglich um eine verhältnismäßig kleine Anfasung der ursprünglichen
vorderen Seitenfläche 22 handeln. Der stumpfe Winkel A schafft nicht nur ein Dosierglied mit einer stumpfen,
stumpfwinkligen Kante, die nicht "zerbrechlich" ist, sondern ist vor allem unter einem bestimmten Winkel
bzw. in bestimmter Ausbildung ausgeformt, um ein Dosieren einer bestimmten Farbfilmdicke bei einer Farbe bestimmter
Viskosität und Farbintensität zu ermöglichen, und um den
322598
Film ohne unverzüglichen Wechsel in Richtung auf die Walzenoberfläche zu dosieren sowie ohne allzu große
Eindrückung des Walzenmantels, welche einen schnellen Verschleiß des Dosiergliedes und/oder des Walzenmantels
zur Folge hätte.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel
des Dosiergliedes 10 erstreckt sich die polierte Dosierfläche 24 von der polierten Kante 25 aus über einen
Abstand nach oben, der etwa gleich der Tiefe der Ausnehmung 27 oder größer ist und die Fläche 22 schneidet bzw. durchdringt.
Es ist ohne weiteres erkennbar, daß die polierte Stützfläche 26 die polierten Kanten 25 und 28b abstützt.
Wenn die Flächen 24 und 28a parallel sind, kann die Fläche 26 wieder gefinisht werden, ohne die Beanspruchungscharakteristika
der polierten Kante 25 des Dosiergliedes 10 zu verändern.
Die Flächen 26, 24 und 28a und demgemäß auch die Kanten 25 und 28b sind auf einfache Weise erneuerbar. Durch
ein leichtes erneutes Finishen der Stützfläche 26 können beide Kanten gleichzeitig wieder "geschärft"
werden oder die Flächen 24 und 26 können ebenfalls erneut geschärft werden. Nach einer beachtlichen Benutzung
kann an der Kante 25 ein kleirier Radius bzw. eine Krümmung entstehen und die Dosiereigenschaften verändern.
Um ein Auswechseln des gesamten Dosiergliedes zu vermeiden, kann das weiter oben beschriebene Nachschleifen
und Finishen von Hand mehrere Male erneut durchgeführt werden, bevor das gesamte Dosierglied ausgewechselt werden
muß. Normalerweise werden 1/1000 bis 3/10OO inch
von jeder zu bearbeitenden Fläche entfernt, wobei das Ausmaß der nach Bearbeitung von dem Ausmaß des Verschleißes
»β· SZ
abhängt, um die Kanten 25 und 28a wieder neu zuzustellen bzw. zu "schärfen".
Zum Nachfinishen der Flächen 24 und 26 kann eine spezielle Halterung Verwendung finden, um eine Beschädigung
des Dosiergliedes zu verhindern. Eine solche Halterung sollte nicht nur das Dosierglied halten, sondern
auch Führungsflächen für die Feinschliffbehandlung mittels eines Abziehsteins bzw. die Behandlungen mit
Schleifpapier schaffen, um sicherzustellen, daß lediglich eine minimale Materialmenge abgetragen wird, und
daß der Winkel A. sowie die Kanten 25 und 28 aufrechterhalten
werden.
Der Winkel A' sollte hinreichend groß sein, um es einem auf der Oberfläche der Walze 4O vorhandenen Farbfilm
zu ermöglichen, sich von der Stützfläche 26 zu trennen, ohne daß sich sowohl an der Stützfläche 26
als auch an der dritten Fläche 28a Farbe ansammelt mit der Folge, daß dort sodann angestaute Farbe abtropft
und einen nicht gleichförmigen Druck verursacht.
Die Auftragswalze 40 weist einen hohlen, festen, rohrförmigen Metallkern 42 sowie einen elastischen, nichtabsorbierenden
Mantel 44 auf, der an dem Kern 42 befestigt ist, wobei der Mantel 44 eine gleichmäßig
glatte, gleichmäßig texturierte und elastisch nachgiebige Außenseite bzw. Oberfläche 4 5 besitzt. Der
Überzug bzw. Mantel 44 der Auftragswalze 40 ist zwar elastisch doch relativ fest, beispielsweise in einem
η -
Bereich zwischen 40 und 70 Shore A.
Der Mantel 4 4 der Auftragswalze 40 besteht bevorzugt
aus einem elastischen Urethan, Polyurethan, Gummi oder einem gummigleichen bzw. gummiähnlichen Material,
welches an dem metallischen Kern 42 befestigt ist. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung besteht der
Mantel 4 4 aus Buna Nitril-Gummi, welches für eine natürliche Oberfläche mit mikroskopischen Poren
sorgt, um darin Farbe aufzunehmen und zu halten und die Dosierung eines dünnen Farbfilms zu ermöglichen,
der sich für lithographische Druckanwendungen eignet.
Der Mantel 44 der Auftragswalze 40 sollte eine hohe Festigkeit aufweisen, eine hohe Reiß- und Abriebfestigkeit
besitzen und gegenüber öl, Lösungen und Chemikalien widerstandsfähig sein. Der Mantel 44
sollte weiterhin einen verhältnismäßig niedrigen Eindrückwiderstand, ein gutes Erholungsvermögen und
gleichmäßige Farbaufnahmeeigenschaften besitzen. Ein geeigneter Mantel kann beispielsweise aus Urethan
oder Gummi bestehen, um einen elastischen Überzug von bevorzugt etwa 60 Shore Α-Härte herzustellen.
Ein geeigneter Urethan-Mantel kann beispielsweise aus einem abgebundenen, vorkatalysiertem Material
hergestellt werden, welches von der Firma Arnco in South GaIe, Kalifornien/USA, unter dem Warenzeichen
"Catapol" zu beziehen ist. Das Material wird bei 160°F
über etwa 5 Stunden vorerwärmt, sodann um den Walzenkern in eine Form gegossen, und schließlich bei 280 F
über etwa 8 1/2 Stunden beheizt sowie schließlich vor dem Schleifen und Polieren abgekühlt.
= se ■-
Ein geeigneter Gummiüberzug kann beispielsweise von der Firma Mid-America-Roller Company, Arlington/Texas,
USA, erhalten werden, und zwar unter der Bezeichnung "Buna-Nitrile", welches in konventioneller Weise über
dem Kern angebracht und vor dem Polieren mit einem Hoch-Geschwindigkeits-Schleifzeug bzw. -mittel behandelt
wird.
Nachdem ein elastischer Mantel 4 4 aus Urethan oder Gummi o.dgl. gebildet worden ist, kann die Walze eine
gleichsam geschlichtete bzw. "glänzende" Außenhaut aufweisen, die durch Schleifen entfernt wird. Nach
einer Schleifbehandlung mit einem 120 grit-Schleifwerkzeug
kann die Oberfläche des elastischen Mantels 44, wenn sie aus Urethan besteht, mit 180 grit-Schleifpapier
behandelt werden, um eine Oberfläche gleichförmiger Glätte an der Oberfläche 4 5 des elastischen
Mantels 44 zu bilden. Wenn der elastische Mantel indes aus Gummi besteht, so kann nach einer Schleifbehandlung
mit einem 120 grit-Werkzeug das Gummi mit 400 grit-Schleifpapier behandelt werden, um eine
samtglatte, gleichförmig texturierte Oberfläche zu schaffen/ die frei von "Apfelsinenschalenstruktur"
oder anderen Ungleichförmigkeiten ist.
Mikroskopisch kleine Reservoirs, in denen Farbe gehalten wird, helfen sicherzustellen, daß ein kontinuierlicher,
ungebrochener Farbfilm auf der Oberfläche 45 der Auftragswalze 40 verbleibt.
Oberflächenkratzer, Schleiflinien und andere Oberflächenungleichmäßigkeiten
sollten entfernt werden, so daß die Oberflächenrauheit - ganz gleich, ob es
sich bei dem Mantel um einen solchen aus Urethan oder Gummi handelt - nach der Behandlung mit Schleifpapier
30 RMS nicht überschreitet. Wie weiter unten noch im einzelnen erläutert wird, müssen die Adhäsionskräfte
zwischen den Farbmolekülen und den Molekülen der Oberfläche 45 des Mantels 44 die Kohäsionskraft zwischen
den Farbmolekülen überschreiten, um ein Abscheren der Farbe zu ermöglichen und einen gesteuerten, kontinuierlichen,
ungebrochenen Farbfilm auf der Oberfläche 45 der Auftragswalze 40 bilden zu können.
Es ist bekannt, daß es äußerst schwierig wenn nicht unmöglich ist, die Walze 40 so zu gestalten, daß die
Oberfläche 45 in vollkommener Weise in Umfangsrichtung rund ist und auch so verbleibt, weiterhin, daß sie
in Längsrichtung in vollkommener Weise gerade ist, und daß sie schließlich in präziser Weise konzentrisch
zu der Achse des Walzenkerns 42 ist. Die Geradheit oder Welligkeit der Oberfläche 45 der Walze 40 kann auf
wirtschaftliche Weise mit einer Toleranz von etwa 0,002 inch (ca. 0,05 mm) längs der Länge der Walze
hergestellt werden, und die radiale Exzentrizität kann innerhalb einer Toleranz von etwa 0,0015 inch
(ca. 0,038 mm) gefertigt werden.
Ein Shore Α-Härtetest wird im allgemeinen angewandt, um die Härte eines elastischen Walzenmantels zu messen,
wobei der Eindringwiderstand bei einer konstanten Temperatur von etwa 76° F bei stillstehendem Walzenmantel
gemessen wird. Die Härte einer elastischen Oberfläche unter dynamischen Bedingungen weicht ganz
erheblich von der im Härtetest unter statischen Bedingungen gemessenen Härte ab. Die Federkonstante eines
elastischen Materials steigt so geringfügig an wie die Verformung ansteigt.
Wenn die Beanspruchungsfrequenz eines elastischen Bauteils wächst, wächst der dynamische Modul bzw. der
Elastizitätsmodul, was zur Folge hat, daß der Mantel aus einem härteren, steiferen Material zu bestehen
scheint. Eine zyklische bzw. periodische Wechselbeanspruchung eines elastischen Materials hat jedoch
die Erzeugung innerer Wärme zur Folge, welche die Temperatur erhöht und eine Verminderung der Härte und
demgemäß der Elastizitätsmodul des elastischen Mantels zur Folge hat.
Da die Oberfläche 45 der Walze 44 bevorzugt in gegenseitigem Druckeingriff mit der Oberfläche eines
Plattenzylinders steht, weist der Plattenzylinder einen sich in seiner Längsrichtung erstreckenden
Spalt auf, wobei diese zyklische bzw. periodische Beanspruchung eine Wärmeerzeugung ungleichmäßigen
Ausmaßes in Umfangsrichtung der Oberfläche 4 5 zur Folge hat. Derartige Temperaturdifferenzen an der
Oberfläche 45 können eine merkliche Veränderung des radialen Abstandes von der Achse der Walze 40 zu
Punkten der Oberfläche 4 5 zur Folge haben, da der Wärmeausdehnungskoeffizient elastomerer Materialien,
die zur Bildung elastischer Walzenmäntel verwendet werden, um das Mehrfache höher sind als der Wärmeausdehnungskoeffizient
beispielsweise von Stahl.
Wie dargelegt, kann die Walze 40 unterschiedlicher im Durchmesser sein als der Plattenzylinder P, ohne
daß hierdurch das Drucken eines Farbfilms 130 auf
eine Bahn W oder ein Blatt in nachteiliger Weise beeinflußt wird, da das Dosierglied 1O ein kontinuierliches
Farbband auf der Oberfläche 4 5 der Auftragswalze 40 produziert, unabhängig von der vorherigen
Eindrückung und unabhängig von den Temperaturschwankungen im Walzenmantel 44.
Die Auftragswalze 40 sollte nicht den gleichen Durchmesser
haben wie der Plattenzylinder P, weil sich in einem solchen Falle selbst der geringste Defekt,
ein Loch, Anriß o.dgl. auf der Oberfläche der Auftragswalze
40 an derselben Stelle der Platte wiederholen würde, wenn beide mit derselben Umfangsgeschwindigkeit
angetrieben werden und denselben Durchmesser aufweisen. Eine solche Wiederholung kann insbesondere
beim Bedrucken einer lithographischen Platte auf den Nicht-Bild-Abschnitten zu nachteiligen Auswirkungen
führen. Ein solcher Anriß o.dgl. kann nämlich auf einem bedruckten Blatt o.dgl. in einem
Nicht-Bild-Abschnitt als Farbe erscheinen. Wenn eine solche Unregelmäßigkeit in einem Bildabschnitt auftritt,
könnte demgemäß entsprechend zu viel Farbe erscheinen. Demgemäß ist es höchst zweckmäßig um
nicht zu sagen erforderlich, daß die Oberfläche der Auftragswalze 40 sich nicht mit der Plattenoberfläche
des Plattenzylinders wiederholt. Es konnte beobachtet werden, daß dann, wenn eine solche Wiederholung nicht
erfolgt, die genannten Unregelmäßigkeiten eine lithographische Platte in einem Nicht-Bild-Abschnitt
nicht beeinflussen, und zwar selbst dann nicht, wenn eine solche Unregelmäßigkeit verhältnismäßig stark
ausgebildet ist.
"Ir
Die Abstützeinrichtung 5 zum Abstützen des hebelarmförmigen Dosiergliedes 10 gemäß den Fig. 1 und 2
weist einen länglichen Stützträger 50 auf, der an seiner einen Seite eine geschliffene und wirklich
ebene Fläche 52 besitzt, sowie eine relativ zu der ebenen Fläche 52 im Winkel angestellte Fläche 54, die
eine Schulter 50 bildet, welche sich längs des Stützträgers 50 erstreckt. Lager 56 erstrecken sich von
den einander gegenüberliegenden Enden des Stützträgers 50 nach außen und sind drehbar in selbstausrichtenden,
nicht gezeigten Lagerbuchsen 57 in Lagerblöcken 60 gelagert, welche sich nach außen erstreckende Vorsprünge
58 benachbart zu den einander gegenüberliegenden Enden aufweisen.
In jedem der Vorsprünge 58 ist ein länglicher Schlitz ausgebildet, durch welchen sich Verankerungsschrauben
52' zum Befestigen der Lagerblöcke 60 am Farbwerk-Seitenrahmen 2 erstrecken.
Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, erstrecken sich vier Anhebschrauben 64 durch Gewindebohrungen in den Vorsprüngen
58 auf den Lagerblöcken 60 und stehen mit einer Fläche 65 des Farbwerk-Seitenrahmens 2 im Eingriff,
um den Stützträger 50 in vertikaler Richtung bewegen zu können.
Quer-Einstellschrauben 66 erstrecken sich durch Gewindebohrungen
in sich auswärts erstreckenden Ansätzen 68 des Farbwerk-Seitenrahmens 2 und stehen mit Stirnflächen
66' der Vorsprünge 58 im Eingriff.
JjZ-
Aus dem vorhergehenden ist bereits erkennbar, daß die Stellung der Lagerblöcke 60 in vertikaler und
horizontaler Richtung einstellbar ist, wie aus Fig. erkennbar ist, um den Stützträger 50 relativ zu der
Achse C der Walze 40 einstellen zu können.
Ein Arm 70 ist durch Verschraubung oder auf andere Weise am Ende des Lagers 56 auf dem Stützträger 50
befestigt und durch eine Kolbenstange 71 eines durch Strömungsmitteldruck betätigten Zylinders 72 gegen
ein Ende einer Anschlagschraube 7 4 zu drücken, die an einen Arm 75 geschraubt oder auf andere Weise mit
dem Lagerblock 6O verbunden ist. Es ist erkennbar, daß der Stützträger 50 relativ zu dem Lagerblock
durch Einstellung der Position des Endes der Anschlagschraube 74 relativ zu dem Arm 75 drehbar ist.
Ein Druckregulator R" ist installiert, um den Einlaßdruck im Zylinder 52 so einzustellen, daß er hinreichend
groß ist, um den Arm 70 fest gegen die Schraube 74 zu halten bei allen Eindrückungen der
Kante 25 in die Oberfläche 45 des Mantels 44.
Das Dosierglied 10 ist an der flachen bzw. ebenen Fläche 52 des Stützträgers 50 durch Schrauben 7 6 befestigt,
welche sich durch mit gegenseitigem Abstand angeordnete Öffnungen in einem Klemmglied 78 erstrecken,
sowie durch öffnungen mit Übergröße, welche sich benachbart der Hinterkante durch den
Hebelarm erstrecken. Die Schrauben 76 sind in Gewindebohrungen
des Stützträgers 50 eingeschraubt. Die Schrauben 76 und das Klemmglied 78 arbeiten so
zusammen, daß das Dosierglied 10 gleichmäßig an dem
Stützträger 50 befestigt ist bzw. von diesem abgestützt wird, so daß die Kante 25 über ihre Länge eine gleichförmige
Federeigenschaft besitzt.
Bei der Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 wird die Anschlagschraube 7 4 durch einen Gleichstrommotor
80 ferngesteuert, der an dem Arm 7 5 durch einen Stützbügel 81 befestigt ist. Zwischen dem Motor 80
und der Schraube 74 ist ein Untersetzungsgetriebe angeordnet, um die Drehgeschwindigkeit der Schraube 7 4
weiterhin zu steuern. Zwischen der Schraube 74 und der Abtriebswelle des Motors 80 ist eine mit beiden
verbundene kerbverzahnte Kupplung o.dgl. 76' angeordnet. Ein geeigneter Motor 80 ist handelsmäßig beispielsweise
von der Firma Globe Industrials Division of TRW, Inc., Dayton, Ohio/USA, erhältlich.
Verbindungsleitungen 82 und 84 erstrecken sich zwischen
dem Motor 80 und einer Steuereinheit 85 zur Steuerung der Motorstellung, wobei die Steuereinheit 85 von
konventioneller Konstruktion ist und eine Gleichstromquelle sowie einen Drei-Stellungs-Schalter aufweist.
Die Steuereinheit 85 zur Steuerung der Motorstellung besitzt eine digitale Anzeigeeinrichtung 86, mittels
welcher die Stellung eines nicht dargestellten Drehpotentiometers am Ende der Anschlagschraube 74 anzuzeigen
ist, welche mit dem Arm 70 zusammenwirkt, um eine visuelle Anzeige der Stellung des Stützjbrägers
50 für das Dosierglied 10 zu sch.afferu Die Motor-Steuereinheit
8 5 i^i^feeTT^Hemin der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel an dem Seitenrahmen 3 der Druckmaschine befestigt. Eine zusätzliche bzw.
weitere Motor-Steuereinheit 85 ist jedoch vorzugsweise benachbart zürn Abgabeende der Druckmaschine bzw. auf
einer Steuerkonsole angeordnet, so daß die Stellung des Dosiergliedes 10 ferngesteuert eingestellt werden
kann, wenn gedruckte Bögen inspiziert werden, um die Farbdichte über den Bogen wie erforderlich bzw. gewünscht
einzustellen.
Die Farbwerks-Seitenrahmen 2 sind mittels einer Welle
an den Druckmaschinen-Seitenrahmen 3 schwenkbar befestigt, und aWär" benachbart in einander gegenüberliegenden
Seiten der Druckpresse. Ein Strömungsmittel betätigbarer Ausrüekgylindeäf 92 ist schwenkbar an
Vorsprüngen 93 befestigt, die an den Seitenrahmen 3 der Druckmaschine befestigt sind, und besitzt eine
Kolbenstange 94, die schwenkbar bzw. gelenkig mit einem
Ansatz 95 Verbunden ist, der durch Schweißung oder auf andere Weise mit den Farbwerks-Seitenrahmen 2
verbunden ist. Eine Ein-Stop-Einzelschraube 96 ist in einen Ansatz eingeschraubt, der mit dem Druckmaschinenseitenrahmen
3 verbunden ist und so angeordnet, daß sie mit dem Farbwerk-Seitenrahmen 2 in Eingriff ist, wenn der Druck zwischen der Oberfläche
der Auftragswalze 40 und der Druckplatte P1 ordnungsgemäß
erreicht ist. Eine Aus-Stop-Einzelschraube 98
ist in einen Ansatz eingeschraubt, der durch Schweißen oder„auf andere Weise mit dem Druckmaschinenseitenrahmen
JL-verbunden ist und steht mit deffl~-F-Ä2rbwerks-TiriS
wenn die Kolbenstange
des Ausrückzylinders 92 ausgefahref^^^S^öötä dabei
die Oberfläche 45 der Auftragswalze 40 von der Oberfläche
der Druckplatte P1 trennt.
Wie weiter oben dargelegt worden ist, werden die Seitenbegrenzungen
6 in dichtenden Eingriff mit den einander gegenüberliegenden Enden der Auftragswalze 40 gedrückt
und begrenzen die einander gegenüberliegenden Enden des Farbvorrats R. Eine Farb-Rückhaltewand 100 ist
in dichtendem Eingriff, mit der Oberfläche 45 der Auftragswalze 40, wie dieses in den Fig. 1 und 2
der Zeichnung dargestellt ist, und ihre einander gegenüberliegenden Enden sind an den Seitenbegrenzungen
6 befestigt. Die Unterkante 102 der Farb-Rückhaltewand 100 steht vorzugsweise in geringfügigem
Abstand zur Fläche 22- des Farbdosiergliedes 10.
Die Farb-Rückhaltewarid 1OO begrenzt die Eingangsseite
des Farbvorrats R. Die Ausgangs- bzw. Auslaßseite des Farbvorrats R wird durch ein Bauteil 105 begrenzt,
welches mittels Schrauben 106 am Stützträger 50 befestigt ist. Eine untere Dichtung 108 benachbart
dem Bauteil 105 ist benachbart der Oberseite 28 des Dosierteils 10 angeordnet, um eine Farbströmung
aus dem Farbvorrat R auch die Oberseite 28 des Dosierteils 10 zu verhindern und einen Stagnationsbereich zu bilden, in dem Farbe aufhört zu strömen
bzw. zu fließen. Da lithographische Farbe thixotrop ist, wird die Farbviskosität beachtlich vermindert,
wenn Farbe in Bewegung ist verglichen zu der Viskosität von in Ruhe befindlicher Farbe.
Wie in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt ist, ist ein nachstehend der Einfachheit halber auch als Rührer
bezeichnetes Bauteil 110 an der Farb-Rückhaltewand 100 befestigt, um auf die im Farbvorrat R befindliche
Farbe einzuwirken. Der Rührer 110 ist handelsmäßig
beispielsweise von der Firma Baldwin-Gegenheimer,
Stamford, Connecticut/USA, erhältlich und besitzt einen nicht dargestellten Ritzel-Stangenzangen-Antrieb
der sich in Längsrichtung über den oberen Abschnitt des Farbvorrats R erstreckt und einen Mischkopf trägt,
welcher über eine Kette von einem Motor mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben wird. Wenn der Mischkopf
sich einer Seitenbegrenzung 6 nähert, die sich am Ende der Auftragswalze 40 befindet, reversiert er
eine Bewegungsrichtung und bewegt sich zum anderen Ende des Farbvorrats R. Der Rührer 110 dreht in der
Farbe, um diese in Querrichtung zu rühren bzw. Scherkräfte auf die Farbe auszuüben und Viskositätsungleichmäßigkeiten
längs des Farbvorrates zu verhindern.
Die Arbeits- und Funktionsweise der oben beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt:
Das Dosierglied 10 ist mittels zweier Bolzen bzw. Stifte 51 ausgerichtet, die in den Stützträger 50 gepreßt
sind und sich durch genau angeordnete fluchtende Bohrungen im Dosierglied 10 erstrecken. Das Dosierglied
10 ist an der Fläche 52 des Stützträgers 50 durch die Schrauben 76 befestigt. Die Stifte 51 im
Stützträger 50 erstrecken sich durch Bohrungen im Dosierglied 10 und stellen eine gleichförmige Auskragung
des Dosiergliedes 10 über dessen Länge sicher und demgemäß auch eine gleichförmige Biegung und Beanspruchung
bzw. Kraftbeaufschlagung an der Kante 25. Die Verankerungsschrauben
52 werden zunächst gelöst,um eine
Beweglichkeit des Lagerblockes 60 relativ zu dem Farbwerksseitenrahmen
2 zu ermöglichen.
Die Anhebschrauben 64 sind vorgesehen, um die Fläche
52 parallel zur Achse C auszurichten, und um die winkelmäßige Relation zwischen der Stützfläche 26
des (eigentlichen, untenliegenden) Dosierteils 10" relativ zu einer Tangente zu einer durch die Kante
25 verlaufenden Radiallinie der Auftragswalze 40 einstellen zu können.
Die Quer-Einstellschrauben 66 sind vorgesehen, um den
Lagerblock 60 relativ zu der Auftragswalze 40 bewegen
zu können, und um eine Ausrichtung der Kante 25 des Dosiergliedes 10 relativ zu der Oberfläche 4 5 des
elastischen Mantels 44 der Auftragswalze 40 zu ermöglichen.
Nachdem die Kante 25 des Dosiergliedes 10 zu der Oberfläche 45 der Auftragswalze 40 ausgerichtet und
die winkelmäßige Relation zwischen der Fläche 26 und einer tangentialen Linie zur Auftragswalze 40 hergestellt
worden ist, werden die Verankerungsschrauben 42' angezogen, welche die Lagerblöcke 60 fest an den
Seitenrahmen 2 befestigen.
Wie aus den Fig. 1 und 3 erkennbar ist, durchsetzt die Kante 25 des Dosiergliedes 10 nunmehr die Oberfläche 45 des Mantels 44 der Walze 40 an einem Punkt P"
etwa in 11-Uhr-Stellung, d.h. in dem 9-12-Uhr-Quadranten,
wenn man annimmt, daß 0 und 12 Uhr an dem obersten Punkt der Auftragswalze ist, und daß man
die Bezeichnung wie bei einem Zifferblatt im Uhr-
zeigersinne wählt. Das Farbreservoir R ist demgemäß wie dargestellt ausgebildet und bewirkt natürlich aufgrund
der Schwerkraft, daß Farbe an der Kante 25 des Dosiergliedes 10 anliegt bzw. sich dort befindet,
wodurch ein vollständiges Verschmelzen von Farbe an der Frontseite des Dosiergliedes 10 auf der Oberfläche
4 5 des Mantels 44 der Walze 40 im Punkt P" sichergestellt wird. Die Kante 25 wird nunmehr in
"Kußberührung" mit der Oberfläche 4 5 der Auftragswalze 40 gebracht. Eine Farbmenge, die größer ist
als diejenige, welche für eine kontinuierliche Einfärbung der Platte P1 auf dem Plattenzylinder P benötigt
wird, wird vom Farbvorrat R der Oberfläche der Auftragswalze 40 zur Verfügung gestellt, welche sich
der Dosierfläche 24 des Dosiergliedes 10 nähert.
Nachdem die Kante 25 in "Kußkontakt" mit der Oberfläche 45 gebracht worden ist, werden die Anschlagschrauben
74 gedreht, wodurch der Stützträger 50 aus der in ausgezogenen Linien in Fig. 2 dargestellten
Stellung in die dort in strichpunktierten Linien dargestellte Stellung gedreht wird.
Dieses führt zu einer Verbiegung des Kragarmes und die flexible, polierte Kante 25 wird dabei in Druckeingriff
mit der elastischen Oberfläche der Auftragswalze 40 gebracht und paßt sich dieser entsprechend an.
Eine Drehung der Walze 40 bewegt nunmehr kontinuierlich Farbe aus dem Farbvorrat R in Berührung mit der
Dosierfläche 24 und der Kante 25. Auf diese Weise wird Farbe in hinreichender Menge auf die Oberfläche 4 5
zu einem Farbfilm 130 gleichsam abgeschert, der be- _ züglich seiner Dicke verändert werden kann, wie dieses
weiter unten noch im einzelnen dargelegt ist.
Nimmt man einmal an, daß die Kante 25 an einem Ende eines Kragarmes fest abgestützt ist, so ist die
Funktion für die Biegelinie
Y=F (2L3 - 3L2 x + x3)
6EI.
Bei einem Prototyp betrug der Abstand zwischen der Schulter 55 und der Dosierkante 25 des Dosiergliedes
10, welches dem nicht abgestützten Ende des Kragarmes entsprechen würde, 1,625 inch (ca. 41,3 mm),
der Abstand zwischen den Flächen 28 und 28f betrug
0,035 inch (ca. 0,89 mm) und eine statische Last von 25 ppi Breite (ca. 4,46 k /cm) wurde auf die Kante
ausgeübt. Die Stützbreite S betrug 0,15 inch (ca. 3,8 mm)♦ Der Elastizitätsmodul E des Dosiergliedes
betrug etwa 30 χ 10 psi.
Das Trägheitsmoment I einer rechtwinkligen Fläche beträgt
12,
wobei b gleich der Basislänge der rechtwinkligen Fläche
und h gleich der Höhe der rechtwinkligen Fläche ist.
Das Trägheitsmoment I des Dosiergliedes 10 mit einer Dicke von 0,035 inch wi:
des Kragarms errechnet.
des Kragarms errechnet.
— 6 Dicke von 0,035 inch wird zu 3,5 χ 10 je inch Breite
An dem nicht abgestützten Ende des Kragarmes beträgt
χ 0 und die Durchbiegung Y ist
FL3
3EI.
3EI.
Demgemäß wurde errechnet, daß die Durchbiegung des nicht abgestützten Endes des Kragarmes etwa 0,31 inch (ca.
7,87 mm) sein würde bei einer Belastung von 25 ppi Breite, die auf die Kante 25 ausgeübt würden. Demgemäß
wurde geschlossen,daß die Federkonstante für den Kragarm
0,012 inch Durchbiegung je Pfund Kraft (0,4536 kp) ( — auf die Kante 25 oder 81 Pfund je inch Durchbiegung
auf 1 inch Breite der Kante 25 betragen würde.
Es sei darauf verwiesen, daß die Berechnung der Biegelinie, wie sie oben ausgeführt worden ist, nur ein
Näherungswert für die Berechnung der Biegung der Kante 25 sein kann, der das Dosierglied 10 nicht ganz genau
fest abgestützt bzw. angeklemmt an der Schulter 55 des Stützträgers 50 ist, und da sich die O,035 inch
Ausnehmung nicht ganz bis zur Schulter erstreckt. Es ist jedoch sicherlich ohne weiteres einzusehen, daß
die Kante 25 elastisch in radialer Richtung zur Auftragswalze 40 beaufschlagt wird.
Die Verbiegung bzw. der von der Kante .25 des Dosiergliedes 10 zurückgelegte Abstand wurde bei dem obigen
Beispiel tatsächlich zu 0,14 inch (ca. 3,56 mm) gemessen, wenn eine durchschnittliche statische Kraft
von 25 ppi auf die Kante 25 ausgeübt wurde. Eine Division der Kraft von 25 ppi durch die Biegung des
Dosiergliedes 10 ergibt annähernd 178 ppi Biegung. Die aus der tatsächlichen Biegung des elastischen
Dosiergliedes 10 errechnete Federkonstante differiert von der oben näherungsweise errechneten Federkonstante.
Die Unterschiede zwischen der näherungsweise berechneten und tatsächlich gemessenen Federkonstante wurden bereits
vorausgesagt.
Die breite Stützbreite S von 0,15 inch (ca. 3,81 mm) wurde gewählt, um eine adäquate Stützfläche zu schaffen,
die zu der großen 25 Pfund-Kraft korrespondiert, welche auf die Stützfläche 26 des Dosiergliedes 10 wirkte,
und auf den Mantel 44 der Auftragswalze 40 in dem mit N1 eingedrückten Abschnitt auf den an der Dosierkante
25 erzeugten Farbfilm, um im Bereich N' einen Druck zu schaffen, der hinreichend groß ist, um die
gesamte Fläche 26 und beide Kanten 25 und 28b in die Oberfläche 45 des Mantels 44 der Auftragswalze 40
einzudrücken. Eine statische Eindrückung wurde zu etwa 0,06 inch (ca. 1,52 mm) gemessen, die sich jedoch
unverzüglich auf 0,04 inch (ca. 1 ,02 mm) veränderte bei Drehung einer Auftragswalze mit einer Härte von
60, die einen Mantel mit einer Stärke von 0,5 inch (ca. 12,7 mm) hatte. Es würde demgemäß geschlossen,
daß für eine gewünschte Verbiegung der Kante 25 am Kragabschnitt des Dosiergliedes eine bestimmte Kraft
erforderlich ist, und daß für diese Kraft eine bestimmte Stützfläche erforderlich ist, die einen Druck
schafft, der hinreichend groß ist, um einen bestimmten Rollenmantel um einen hinreichend großen Betrag einzudrücken,
und um zwischen der Walzenoberfläche und der Dosierfläche an der ersten Kante des Dosiergliedes
10 einen Keil ο.dgl. zu bilden, um eine bestimmte Farbe bekannter Viskosität zu einer gewünschten
Filmdicke zu dosieren, wenn der Film die hintere (zweite) Kante der Stützfläche des Dosiergliedes
verläßt. Allgemein läßt sich sagen, daß geringe
Kantenbiegungen geringe Kräfte erfordern, um die geringe
Verbiegung zu erhalten, und daß dann eine Abstützung mittels einer entsprechend kleinen Stützfläche erfolgen
kann, um einen hinreichend großen Druck für die Eindrückung in einen bestimmten Mantel um ein gewünschtes
Ausmaß zu erreichen. Große Verbiegungen erfordern entsprechend große Kräfte, um die gewünschte große Biegung
zu erhalten, muß aber eine entsprechend große Stützfläche vorhanden sein, um den gleichen Druck und die
gleiche Eindrückung bei ein- und demselben Mantel zu erzielen. Demgemäß zeigt Fig. 3 beides, nämlich eine
große Stützflächenbreite S und eine geringe Breite S·.
S ist größer als t, nämlich annähernd 2t, während S1
gleich oder kleiner als t ist, nämlich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel annähernd gleich t.
Befriedigende Ergebnisse wurden mit Werten S zwischen t und 2 t erhalten. Verhältnismäßig große Kantenverbiegungen
sind auch wünschenswert, um ein System zu schaffen, welches zwar auf Wechsel in der Stellung
der Anschlagschraube 74 anspricht, welches jedoch hierauf wiederum nicht zu empfindlich anspricht.
Wie weiter unten noch im einzelnen erläutert werden wird, ist der kombinierte Abstand,um welchen die
Kante 25 gebogen wird, zuzüglich des Abstandes, um den die Kante 25 in die Walzenoberfläche 45 eingedrückt
wird, vorzugsweise wesentlich größer als der maximale Zwischenraum zwischen Punkten auf der Walzenoberfläche
45 und der Kante 25, wenn sich die Fläche und die Kante in "Kußberührung" befinden. Beispielsweise
können Ungleichmäßigkeiten oder Herstellungsungenauigkeiten der Walzenoberfläche 45 und eine geringfügige
Welligkeit der Kante 25 leicht zu einer maximalen
Abweichung von 0,002 inch (ca. 0,05 mm) führen, so daß die Oberfläche 45 und die Kante 25 nicht zueinander
konform sind, wenn sie sich zunächst berühren. Wenn die Kante 25 0,16 inch (ca. 4 mm) gebogen wird, und
in die Oberfläche 45 um 0,04 inch (ca. 1 mm) unter dynamischen Bedingungen eingedrückt wird, wäre die
anfängliche Abweichung von 0,02 inch lediglich 1 % des kombinierten Abstandes von 0,20 inch (ca. 5,1 mm).
Da die Kante 25 und der Mantel 44 elastisch sind, verhalten sie sich flexibel und können sich einander anpassen.
Nach einer solchen Anpassung ist der Druck längs des Berührungsstreifens N im wesentlichen
konstant und die Auswirkung auf den Farbfilm ist bezüglich der geringen Differenzen unbeachtlich.
Dieser kombinierte Abstand von Biegung und Eindrückung unter dynamischen Bedingungen beträgt das Hundertfache
der ursprünglichen Abweichung, so daß der maximale Fehler nach dem Andrücken der Kante 25 an
die Oberfläche 45 nur 1 % beträgt. Demgemäß werden Druck- und Eindrückungsveränderungen im Bereich N
unbeachtlich. Dieses hat zur Folge, daß eine Farbfilmdicke aufrechterhalten wird, die von Druckern mehr als
akzeptabel bezüglich Gleichförmigkeit der Farbdichte angesehen wird. Drucker bezeichnen eine Steuerung
bekanntlich als sehr gut, wenn die Farbdichte nicht vielmehr als - 5 % über di<
druckten Blattes variiert.
druckten Blattes variiert.
vielmehr als - 5 % über die Oberfläche eines be-
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, wird die Kante 25 des Dosiergliedes 10 so in die Oberfläche der Auftragswalze
40 eingedrückt, daß das elastische Material sich gleichsam wulstartig ausbildet, wobei stromaufwärts
zu der Fläche 24 ein kleiner Wulst bzw. eine Welle im Mantel 4 4 gebildet wird, während stromabwärts zu
der Kante 25 im Mantel 44 eine Art Nut bzw. ein Kanal 27' gebildet wird. Der Abschnitt vor der
Fläche 24 bildet einen Keil, durch welchen Farbe gezogen wird. Der Keil ist auf einer Seite durch einen
Abschnitt der Fläche 24 und die Kante 25 begrenzt und auf der anderen Seite durch einen Abschnitt der
Fläche 45, wahrscheinlich zwischen einem kleinen Abschnitt des Wulstes 120 und dem Abschnitt der Oberfläche
45 unmittelbar benachbart der polierten Kante Wenn der Kragarm der flexiblen Kante 25 gestattet,
der Kontur der Auftragswalze zu folgen, bewegt sich der Keil automatisch etwas radial relativ zu der
Achse C der Auftragswalze 40. Da der Keil durch Zusammenwirken der einander gegenüberliegenden, unter
Vorspannung flexibel verformten Kante 25 und der elastischen Oberfläche 45 der Auftragswalze 40 gebildet
wird, ist diese Bewegung erwünscht, wenn eine konstante Druckrelation auf die durch die Öffnung
extrudierte Farbe aufrechterhalten werden soll. Die Oberfläche der Auftragswalze 40 wechselt ständig ihre
Kontur, wenn die Walze rotiert, und zwar aufgrund ihres 'elastischen Gedächtnisses", Temperaturschwankungen
und Variationen bezüglich des dynamischen Elastizitätsmoduls, wie dieses weiter oben bereits diskutiert
worden ist. Demgemäß ist es wichtig, daß die Kante 25 sich automatisch radial bewegt und in Längsrichtung
flexibel verformen kann, um sich diesen Konturwechseln anzupassen.
Die elastische Kante 25 des Dosiergliedes 10 und der elastische Mantel 4 4 der Walze 40 können bei einer
bestimmten Betrachtungsweise auch als zwei einander entgegengerichtete Federn angesehen werden, die jeweils
eine Federkonstante K1 bzw. K? aufweisen, wobei
sodann die gemeinsame bzw. Gesamtfederkonstante sich
errechnet zu
K = K1 X K2
Diese gemeinsame Federkonstante K ist geringer als jede der Federkonstanten K1 bzw. K~. Die nachfolgende
Tabelle 1 und die sich hieraus ergebenden Berechnungen weisen die vorstehende Feststellung nach, daß die
Gesamtfederkonstante K geringer ist als die Einzelfederkonstanten K1 bzw. K2. Weiterhin zeigt die
Tabelle, daß die ursprüngliche 0,002 inch-Abweichung bzw. der entsprechende Fehler lediglich in einer
schließlichen Druckdifferenz von etwa 1 % des statischen bzw. dynamischen Druckes resultiert.
S3
Daten Teil |
F= Kraft (I/In) |
A= Bereich (In2) |
P=F/A Druck„ (#/In2) |
D= Biegung (In) |
K=F/D Beiast. Feder- Bed. konstante (lb/in) |
Dosier glied |
M 25 |
M .15 |
C 167 |
M .14 |
C 178 ( statisch |
Mantel auftrags walze |
M 25 |
M .15 |
C 167 |
M .06 |
I C 417 j (für 0,15 in. ) |
Dosier glied |
C 28.6 |
M .15 |
C 191 |
M .16 |
C 178. dynamisch |
Mantel auftrags walze |
C 28.6 |
M .15 |
C 191 |
M .04 |
H C 715 (für 0,15 in. ) |
tatisch
178+417
=
E(%)statisch = (·002>
<125>
x TOO (167) (.15)
K., . ._, = (178) (715)= 143 #/lN,
' dynamisch
178+715
dynamisch
(143>
100 = 1
(191) (-15)
M= gemessen C= berechnet
demgemäß ist E (%) = + 1/2 2
Demgemäß bildet das eigentliche Dosierteil 10", d.h. also das Arbeitsende des Dosiergerätes 10, welches von
den Flächen 22, 28a, 26 und der Linie 28" begrenzt ist bzw. gebildet wird, einen rechtwinkligen Querschnitt,
der die Dosierfläche 24 und die Kanten 25 und 28b einschließt, und kann durch jegliches andere Mittel federbeaufschlagt
werden, welches die gleiche Funktion wie der Kraghebelabschnitt des Dosiergliedes 1O auf sie
ausübt, d.h. das Arbeitsende über seine gesamte Länge in radialer Richtung elastisch und in tangentialer
Richtung fest bzw. unnachgiebig abstützt. Wenn die Fläche 24 auf dem rechtwinkligen Abschnitt ausgebildet
ist, bildet das Arbeitsende des Dosiergliedes 10, wie dieses in Fig. 4 erkennbar ist, einen gleichsam
trapezförmigen Abschnitt 10".
Es sei darauf hingewiesen, daß die von der Oberfläche 45 der Auftragswalze 40 getragene Farbe an der (gleichsam
als eine Art Wehr wirkenden) Dosierfläche 24 anschlägt bzw. auf diese auftrifft, und daß die Fläche
einen Abschnitt turbulenter Strömung benachbart dem Wulst 120 auf der elastischen Walzenfläche bildet.
Daraus folgt, daß,obwohl die Kante 25 elastisch heruntergedrückt ist, wie dieses in Fig. 3 ersichtlich
ist, die Dosierfläche 24 geformt und positioniert ist, und daß die Kante 25 in hinreichender Weise elastisch
vorgespannt gegen die Walze 40 andrückt, um einen Wechsel des Films 130 durch hydrodynamische Kräfte
zu bewirken, die auf das Dosierglied 10 durch die Farbe ausgeübt werden. Diese Bedingung wird außerdem
unterstützt durch Positionieren der polierten Kante 25, so daß diese näher an der Mittelachse C der Auftragswalze
oder dieser selbst liegt als jeglicher anderer
Punkt der Stützfläche 26 des Dosiergliedes 10. Die stumpfe, stumpfwinklige polierte Kante 25 verformt vorzugsweise
den elastischen Mantel der Auftragswalze unter Bildung eines Dosierkeilwinkels W zwischen den
Flächen 24 und 120 zur Bildung eines Farbfilms von
genau gesteuerter Dicke, der annähernd ein Druckprofil aufweist, wie dieses in Fig. 3 dargestellt ist, wo
der Maximaldruck an der vornliegenden Dosierkante liegt.
Die Fläche 28a des Dosiergliedes 10 ist unmittelbar stromabwärts zu der Stützfläche 26 so positioniert, daß
der zugemessene bzw. dosierte Farbfilm nur längs der Stützfläche 26 in Berührung mit dem Dosierglied 10 ist,
und daß der Farbfilm 130 sich unverzüglich von dem Dosierglied an der Kante 28b trennt, um zu verhüten,
daß sich Farbe längs der Fläche 28a bewegt, was zu einer Ansammlung von Farbe, einem Abtropfen und schließlich
einer zufälligen Strömung führen würde, welche die Gleichmäßigkeit des Farbfilms 130 zerstören würde.
Die Unterseite des Dosiergliedes 10 ist so ausgebildet, daß die Fläche 28a an der "Ferse" bzw. Kante 28b der
polierten Fläche 26 und der hiervon zumindest zum Teil eingeschlossene Ausnehmungsabschnitt 27 relativ zu
der Bewegungsrichtung des Farbfilms 130 im Winkel verläuft, so daß die Walzenfläche 44 sich nicht in
eine Position zurückverformen kann, in welcher der Farbfilm 130 die Fläche 28' berührt bzw. sich an der
Fläche 28a ansammelt und aufbaut.
Demgemäß ist bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 3 das Dosierglied 10 so ausgeformt und angeordnet, daß der
sS
Farbfilm 130 sich unverzüglich von dem Dosierglied 10
trennt, wenn sich der Walzenmantel in die entspannte, nicht eingedrückte Position bewegt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 sei darauf verwiesen, daß die Kante 25 so dargestellt ist, daß sie um ein Maß d
in die Oberfläche 45 der Auftragswalze 40 eingedrückt ist, deren ursprünglicher Radius R eine Oberflächengeschwindigkeit
V, eine Manteldicke T und eine Härte D besitzt.
Das in Fig. 4 dargestellte Dosierglied 10 besitzt eine Stützflächenbreite S, eine Dicke t und eine Ausnehmungshöhe
r, welche (an dieser Stelle) eine Kraghebelhöhe von (t ./. r) läßt. Der Abstand L bezieht sich auf
den Kraghebel und das Maß 1 bezeichnet die Länge der Ausnehmung. Die Dosierfläche 24 ist um einen Winkel B
auf eine Höhe (T ./. h) angestellt. Der Winkel A. bezeichnet
den gesamten eingeschlossenen stumpfen Winkel zwischen den Flächen 24 und 26 und beträgt 90 +B.
Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 3 sei darauf verwiesen, daß der Winkel A3 den geringen Anstellwinkel
der Stützfläche 26 zu einer parallelen Linie zu einer Tangente des Walzenradius R darstellt, der durch die
vom Punkt P" gemessene Eindrückung bestimmt ist. Der Punkt P" bezeichnet den Schnittpunkt auf dem Radius R
der Fläche 45 von einer radialen Linie und einer Tangente zur Walze. Der Winkel Ao ist vorzugsweise 0°
oder geringfügig größer, um sicherzustellen, daß die Kante 25 um ein Ausmaß eingedrückt wird, welches
gleich oder größer ist als jeder andere Punkt der Stützfläche 26. Der Spalt N ist ein Maß für die Farbe
zwischen der Stützfläche 26 des Dosiergliedes 10 und der eingedrückten Walzenpberflache in der Zone zwischen den
Kanten 25 und 28b, welche durch die Stützbreite S repräsentiert ist. Tatsächlich ist die Dicke des Spaltes N
im wesentlichen gleich der Dicke des hinter der Kante 28b auf der Walzenoberfläche 45 erzeugten Farbfilms 130,
die gemäß den oben erörterten Parametern variiert. A- ist der Winkel zwischen der Dosierfläche 24 und einer
durch den Punkt P 2* verlaufenden radialen Linie. Es gilt
λ ^^ U T^ XIn .
Bei dem Winkel W handelt es sich um den Keil- bzw. Eingangswinkel zwischen der Fläche 24 und einer Tangente
an einen gedachten Kreis oder eine Kurve mit einer sich zur Kante 25 hin bewegenden Fläche 120.
Es wird allgemein angenommen, daß der Druck an der Kante 25 und der Winkel W die Dicke des Farbfilms 130
bei einer vorgegebenen Flüssigkeitsviskosität u im wesentlichen bestimmen.
Der entstehende Druckeffekt eines solchen Dosiergliedes 10, welches ordnungsgemäß in Verbindung mit einer
elastisch überzogenen Auftragswalze 40 verwendet wird,
besteht darin, daß die Oberfläche 45 des Walzenmantels 44 ein Druckprofil erzeugt, welches sich beachtlich
von denjenigen unterscheidet, die im vorbekannten Stand der Technik bei Dosiervorrichtungen entstehen, die mit
an ihrer Außenseite elastischen Auftragswalzen zusammenwirken. Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem der
Druck allmählich auf ein Maximum an einer Hinterkante ansteigt und schnell auf Null abfällt, wie dieses bei
3225382 SS
konventionellen Klingenabstreifern zum Beschichten von
Papier etc. der Fall ist, bewirkt die hier offenbarte Erfindung, wie dieses aus Fig. 3 ersichtlich ist,
einen mehr oder weniger plötzlichen Druckanstieg auf dem Walzenmantel, da die stumpfwinklige erste bzw.
vornliegende Kante 25 sich in die ankommende, drehende Walze eindrückt, wobei der Druck eine Spitze bzw. ein
Maximum P erreicht und sodann rasch etwas abfällt, wenn die Walze die Kante 25 passiert hat und unter
die Stützfläche 26 der Dosiereinrichtung 10 gelangt, und wobei der Druck dann erneut schnell auf 0 abnimmt,
wenn die Walze bzw. Walzenoberfläche die Hinterkante 28b des Dosiergliedes 10 verläßt. Auf etwas andere
Art und Weise läßt sich sagen, daß der Maximaldruck P„ des erfindungsgemäßen Dosiergliedes 10 an der stumpfwinkligen,
ersten bzw. vornliegenden Dosierkante des Dosiergliedes 10 erreicht wird, und nicht an der
zweiten Kante des Dosiergliedes, also der Hinterkante 28b, wie dieses bei bekannten Papierbeschichtungen
der Fall ist. In Fällen, in denen im vorbekannten Stand der Technik bei Farbdosiereinrichtungen ebenfalls ein
Druckanstieg an einer ersten Kante erreicht werden mag, ist nicht erkannt worden, daß außerdem eine
wichtige zweite Kante vorgesehen sein muß, die wie hier erfindungsgemäß vorgesehen, in die elastische
Oberfläche der Walze eingedrückt wird, um zu verhindern, daß die von der vornliegenden Dosierkante erzeugten
Dosiereffekte nicht hinterher wieder zerstört werden.
Weiterhin ist es beim Positionieren und Abstützen der beiden erwähnten Kanten über ihre Längen, wie ■
dieses hier vorgesehen ist, wichtig, daß in tangentialer Richtung eine feste Abstützung der Kanten erfolgt,
und daß die Abstützung in radialer Richtung
flexibel ist, wobei diese beiden Merkmale zusammenwirken und gemeinsam eine automatische Dosierkonsistenz und
-gleichförmigkeit schaffen, wenn die Walze rotiert, und sogar dann, wenn die Drehgeschwindigkeit variiert.
Während der Erprobung der weiter oben beschriebenen Vorrichtung wurde festgestellt, daß dann, wenn die
Kraft, welche die Kante 25 in Druckeingriff relativ zu bzw. mit der Oberfläche 45 anfänglich wächst, die
Dicke des Films 130 auf eine Minimaldicke abnimmt, und
sodann bei weiterem Anwachsen des Druckes der Film 130 wieder anwächst, während er gleichmäßig verbleibt
bzw. wird.
Aus Fig. 5 ist erkennbar, daß dieses überraschende Phänomen auftritt, wenn die auf die Kante 25 des
kragarmförmigen Dosiergerätes 10 wirkende Kraft in Richtung auf die Oberfläche der Walze 40 anwächst.
Wenn eine geringe Kraft je linearer Längeneinheit der Kante 25 vorgesehen wurde, um die Kante 25 in
Druckeingriff mit der Fläche 45 zu bringen, nahm die Farbdichte ab. Bei dieser geringen Kraftbeaufschlagung
war die Farbdichte jedoch nicht gleichförmig quer über die Länge der Walze 4O. Wenn die Kraft
erhöht wurde, wurde die Farbfilmdicke auf der Walze vermindert bis eine irgendwie größere Belastung
längs der Länge der Kante 25 je Längenheinheit erreicht worden war. Die Farbfilmdicke begann sodann
anzuwachsen, wenn die auf die polierte Kante 25 in Richtung auf die Mittelachse C der Walze 40 ausgeübte
Kraft vergrößert worden ist. Anders gesagt, wenn die Kraft wuchs, wurde die Filmdicke zunächst
vermindert und begann sodann anzuwachsen, wenn die
-SA-
Belastung weiter gesteigert wurde. Es wurde jedoch die
Farbdichte extrem gleichmäßig in Querrichtung längs der Länge der Walze 40 und in Umfangsrichtung um diese,
wenn die aufgebrachte Belastung eine durchschnittliche statische Kraft von 25 ppi auf die Kante 25
und die Stützfläche 26 ausübte. Die Fläche 26 war 0,15 inch (ca. 3,81 mm) breit. Die
Dicke des Walzenmantels betrug 0,50 inch (ca. 12,7 mm) und die Härte betrug 60 Shore A. Die sich hieraus ergebende
Eindrückung betrug 0,04 inch (ca. 1,02 mm) und der Rollenradius betrug 5-1/8 inch (ca. 13 cm; s.
Tabelle II, Beispiel I).
Dieses Phänomen, bei dem bei einem Druckschwellwert die Farbfilmdicke plötzlich beginnt abzunehmen und beginnt
sodann anzuwachsen, wenn die Kraft auf die Kante 25 höher wird, wurde beobachtet, wenn die Kante 2 5 die
untere vordere Kante eines Kraghebel-Dosiergliedes ist. Fig. 3 zeigt ein solches Dosierglied 10 in einer
solchen eingedrückten Relation zu der Oberfläche 4 5 der Walze 40 in einer Position, in welcher die Kantenbiegungsbeanspruchung,
der Druck (welcher die Eindrückung bestimmt) und demgemäß die Farbfilmdicke
(welche die Farbe bestimmt) im wesentlichen konstant sind.
Unter Hinweis auf Fig. 5 ist erkennbar, daß die Farbfilmdicke 130 als Funktion der Eindrückung der polierten
Kante 25 in die elastische Oberfläche 45 des Mantels 44 der Auftragswalze 40 variiert. Wie oben
bereits beschrieben worden ist, nimmt beim Anwachsen der Eindrückung die Dicke des Farbfilms 130 schnell
auf ein Minimum ab und beginnt sodann wieder anzu-
wachsen. Ungleichmäßigkeiten bzw. Unvollkommenheiten auf den Oberflächen des Dosiergerätes 10 und der Auftragswalze
40 sind leicht erkennbar in dem dosierten Farbfilm 130, bis die polierte Kante 25 bis zu einem
Punkt eingedrückt ist, in dem die Veränderung der anfänglichen Relation Kante zu Walze längs der Länge
der Kante 25 klein ist, verglichen mit der gesamten Biegung, beispielsweise weniger als - 5 %. An diesem
Punkt wird der Farbfilm gleichmäßiger und gleichförmiger und verbleibt im wesentlichen gleichmäßig, wenn
die polierte Kante 25 weiter gebogen und in die Oberfläche 45 der Auftragswalze 40 eingedrückt wird.
Es wurde beobachtet, daß die minimale Farbfilmdicke gemäß dem Minimum in der Kurve gemäß Fig. 5 in
erster Linie durch den Druck an der Kante 25 und durch den Winkel der Dosierfläche 24 relativ zu der Walzenfläche 120 bestimmt wird, was in Fig. 3 für eine bestimmte
Farbviskosität mit W angezeigt ist.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 der Zeichnung sei darauf verwiesen, daß die Dosierfläche 24 durch
die Winkel B und A, bestimmt wird, so daß sich die Dosierfläche 24 in Richtung auf den Wulst 120 im Gegenuhrzeigersinne
erstreckt, wie aus Fig. 3 erkennbar ist. Die minimale Filmdicke gemäß der Kurve in Fig. 5 wird
für eine bestimmte Walgenhärte und -dicke, Dosierglied-Stützfläehenbreite,
Belastung (= Vorspannung) und Farbviskosität bestimmt. Demgemäß erhält man bei einer
Veränderung des stumpfen Winkels A1 des Dosiergliedes 10 und des Positiönier'Winkels A„ zwischen der Dosierfläche
24 und einem Walzenradius eine Kurvenschar von Kurven gemäß Fig. 5, wie dieses in Fig. 6 dargestellt
ist.
-Se -
Aus den vorherigen Erläuterungen unter gleichzeitiger Bezugnahme auf Fig. 6 ergibt sich, daß ein Winkel A~
gewählt werden kann und daß demgemäß der stumpfe Winkel A~ so bestimmt werden kann, daß der gewünschte
Film gut in den Belastungsbereich fällt, der einen gleichförmigen Film 130 erzeugt ohne beachtliche Eindrückung
und ohne spitze Ausbildung des Winkels A-, die Wärme produziert und eine schnelle Zerstörung
der Dosierkante 25 oder/und der Walzenoberfläche zur Folge hat.
Es wurde auch beobachtet, daß die Dicke des Films durch Veränderung der Farbviskosität der in dem Farbvorrat
R befindlichen Farbe in gewissen Grenzen geändert werden kann. Demgemäß kann durch Einstellen
bzw. Steuern der Temperatur von Wasser oder einer anderen Flüssigkeit, welche durch die Rohre 7 und
die Leitung 5' im Stützträger 5O strömt, die Farbviskosität
im Farbvorrat R verändert werden, um die sich auf die Farbgebung auswirkende Farbdichte zu
verändern bzw. einzustellen. Die Viskosität bzw. die Fließeigenschaft der Farbe kann zwecks gewisser Veränderung
der Farbgebung auch durch Mittel wie sog. reducer und/oder extender verändert werden.
Aus Fig. 6 ist erkennbar, daß die geringste erhältliche Farbdicke als Ergebnis einer bestimmten winkelmäßigen
Relation zwischen der Dosierfläche 24 und einem Radius der Walze 40 darin bestehen kann, daß
Farbe vollständig von der Oberfläche 4 5 der Walze vor dem Punkt verschwindet, an dem die Filmdicke
wieder zu steigen beginnt. Um demgemäß einen schnellen Verschleiß an der Oberfläche der Walze 40 und/oder
der Kante 25 des Dosiergliedes 10 zu verhindern,
sollte ein Winkel Λ. wie gezeigt gewählt werden, d.h.
z.B. 30°, um eine Gleichförmigkeit herzustellen, während gleichzeitig eine minimale und maximale Filmdicke ohne exzessiven Druck geschaffen wird, der zu
einer beachtlichen Eindrückung und einem raschen Verschleiß führen würde.
Es wird eine Kurve und demgemäß ein Winkel A2 sowie
in entsprechender Weise in Winkel B gewählt, mit denen die minimal gewünschte Färbung zu erreichen ist, wobei
etwa gleichzeitig der minimal erhältliche Film erreicht wird. Beispielsweise würden Winkel A~ = 15° und A„ =
diesen Parameter nicht erreichen. Wenn man Druckfarben zum lithographischen Offsetbedrucken auf beschichtetes
Material verwendet, ist die allgemein empfohlene oder gewünschte Farbdichte für cyan 1,25, für magenta 1,30,
schwarz 1,60 und für gelb 0,90. Der Bereich sollte etwa - 15 di.
tragen.
tragen.
- 15 dichte Punkte oder insgesamt 30 dichte Punkte be-
Bei Druckfarbe handelt es sich im allgemeinen um eine ölige, viskose Substanz, die sehr stark pigmentiert ist
und als klebrig bezeichnet werden kann, so daß die Farbe wie vorgesehen ordnungsgemäß an den Druckabschnitten
der Druckplatte anhaftet. Farbe, die im allgemeinen zum Drucken von Zeitungen verwendet wird,
besitzt eine Viskosität im Bereich von 50 bis 80 poise. Farbe, die allgemein zum Drucken auf Druckmaschinen
verwendet wird, sowie Farbe für den Offsetdruck auf Bahnen, besitzt eine Viskosität in der Größenordnung
von ungefähr 150 bis 200 poise. Farbe, die beim lithographischen Offsetdruck von Bögen Verwendung findet,
besitzt allgemein eine Viskosität von etwa 250 bis
- jKs -
σι
300 poise.
Wenn unterschiedliche Viskositäten vorliegen, gelten die in Fig. 6 mit 0°, 15°, 30°, 4 5°, 60° etc. bezeichneten
Kurven nicht mehr wie dargestellt. Demgemäß gilt Fig. in der dargestellten Weise nur für spezielle Konstruktionsparameter
der Walze und des Dosiergliedes und das Fließverhalten bzw. die Festigkeit einer bestimmten
verwendeten Farbe. Für eine flüssigere Farbe als sie
bei lithographischem Bogendruck verwendet werden, also beispielsweise eine Farbe, wie sie beim schwarzen
Zeitungsdruck in Druckmaschinen o.dgl. verwendet wird, würde beispielsweise der erforderliche Winkel zur Herstellung einer akzeptablen Farbdichte zum direktlithographischen Drucken auf Zeitungspapier o.dgl. in
der Größenordnung von 60° liegen statt 30 , wie dieses oben gewählt worden ist. Für extrem viskose, sehr
feste Farben würde man kleinere Winkel A„ wählen, um
zu den gewünschten Druckresultaten zu kommen. Demgemäß kann man auf einfache Weise optimale Winkel für A. und demgemäß B finden, da A~ O° sein sollte bzw. etwas
größer, nachdem die Konstruktionsparameter für die
Auftragswalze 40 und das Dosierglied 10 festliegen für bestimmte Filme und erforderliche Viskositäten„ was
einem ermöglicht, die herzustellende Farbe ohne beachtliche Eindrückung herzustellen, was verfrühte Mantel-
und Kantenfehler auf der Auftragswalze bzw. am Dosierglied zur Folge hätte. Es sollte stets der größte mögliche Winkel A1 und B, d.h. also der stumpfeste Winkel des Dosiergliedes 10 verwendet, um die gewünschten
Resultate zu verwirklichen.
verwendeten Farbe. Für eine flüssigere Farbe als sie
bei lithographischem Bogendruck verwendet werden, also beispielsweise eine Farbe, wie sie beim schwarzen
Zeitungsdruck in Druckmaschinen o.dgl. verwendet wird, würde beispielsweise der erforderliche Winkel zur Herstellung einer akzeptablen Farbdichte zum direktlithographischen Drucken auf Zeitungspapier o.dgl. in
der Größenordnung von 60° liegen statt 30 , wie dieses oben gewählt worden ist. Für extrem viskose, sehr
feste Farben würde man kleinere Winkel A„ wählen, um
zu den gewünschten Druckresultaten zu kommen. Demgemäß kann man auf einfache Weise optimale Winkel für A. und demgemäß B finden, da A~ O° sein sollte bzw. etwas
größer, nachdem die Konstruktionsparameter für die
Auftragswalze 40 und das Dosierglied 10 festliegen für bestimmte Filme und erforderliche Viskositäten„ was
einem ermöglicht, die herzustellende Farbe ohne beachtliche Eindrückung herzustellen, was verfrühte Mantel-
und Kantenfehler auf der Auftragswalze bzw. am Dosierglied zur Folge hätte. Es sollte stets der größte mögliche Winkel A1 und B, d.h. also der stumpfeste Winkel des Dosiergliedes 10 verwendet, um die gewünschten
Resultate zu verwirklichen.
Aufgrund der Konstruktion des Dosiergliedes benachbart
zum Farbvorrat R ist die Farbströmung in dem Farbvorrat zum Dosierglied hin turbulent, was zur Folge hat, daß
Fussel oder andere Fremdstoffe im allgemeinen von einem Abschnitt hohen Druckes zurückgewiesen werden, wie er
unmittelbar benachbart der Vorderkante des Dosiergliedes vorliegt. Derartige Fussel o.dgl. werden in
dem turbulenten Strudel des Farbreservoirs zurückgehalten, wodurch die Förderung von Frendpartikeln zu
der Dosierkante des Dosiergliedes minimalisiert wird. Farbe, die aufgrund der Bewegung der Oberfläche der
elastischen Walze in Richtung auf die erste polierte Kante des Dosiergliedes strömt bzw. transportiert wird,
bewirkt einen nahezu momentanen Druckanstieg, und die turbulente Strömung wird unmittelbar benachbart zu
der ersten polierten Kante laminar. Die Farbe wird gleichsam abgeschert, wenn sie sich durch einen Keil
zwischen der elastischen Oberfläche der Walze und der Dosierfläche des Dosiergliedes benachbart zu der ersten
polierten Kante bewegt.
Die polierte Stützfläche 26 und die Kanten 25 und 28b des Dosiergliedes 10 worden in Richtung auf die
elastische Oberfläche 45 der Auftragswalze 40 mittels einer Kraft gedrückt, die hinreichend groß ist, um
die Walzenoberfläche 45 längs der Länge der Kanten 25, 28b und längs der Länge der Walzenoberfläche 45 einzudrücken.
Die erforderliche Eindrückung hängt ab von der gewünschten Farbdicke, dem Elastizitätsmodul des
elastischen Walzenmantels 44, der Dicke des elastischen Walzenmantels 44, der Temperatur, Festigkeit, dem
Klebverhalten und der Viskosität der Farbe sowie anderen sich auf die Fließeigenschaften der Farbe beziehenden
Eigenschaften, der Texturierung der Walzen-
oberfläche, dem Zustand und ggf. der Anordnung der Vorderkante des Dosiergliedes, der Stützflächenbreite,
dem Winkel der Dosierfläche des Dosiergliedes, der Stellung der Stützeinrichtung relativ zu einer tangential
zur Walze verlaufenden Linie, dem Druck zwischen der Auftragswalze und der benachbarten Platte, der
Konditionierung der Farbe vor und nach Aufbringung auf die Platte, sowie der in der zu dosierenden Farbe
vorhandenen Lösung und der zu dosierenden Farbe ggf. hinzugefügten Lösung. Die polierten Kanten des Dosierg.liedes
werden geringfügig in die Oberfläche der elastischen Walze eingedrückt, beispielsweise 1/30 inch
bei einer Walze mit einer Oberflächenhärte von 60 Shore A und einer Manteldicke von etwa 1/2 inch (ca. 12,7 mm).
Wenn sich die Walze dreht, bewegen sich die polierten Kanten des Dosiergliedes relativ zu der Achse C der
Walze 40, um einen Gleichgewichtszustand aufrechtzuerhalten, so daß die Kanten 25, 28b sich automatisch
radial längs ihrer Länge relativ zu der Achse C der Walzenoberfläche und in Umfangsrichtung zu dieser bewegen,
obwohl die Walzenoberfläche 45 nicht in idealer Weise rund und nicht frei von leichten Wellen ist.
Fig. 7 zeigt in schematischer Weise das vorstehend erörterte
Phänomen, welches darin besteht, daß die Gleichmäßigkeit der Farbdichte auf einem bedruckten
Blatt wächst, wenn die Kraft, mit welcher die Kante 25 unter elastischem Druck in die Oberfläche 4 5 der
Walze 40 gedrückt wird, wächst.
Wie weiter oben bei den sich auf Fig. 10 der Zeichnung beziehenden Bemerkungen beschrieben worden ist, wurde
die auf einen Bogen gedruckte Farbdichte an über die
- & -
67
Oberfläche des Bogens verteilten Punkten gemessen. Maximale und minimale farbdichte Ablesungen wurden
registriert. Es wurden Bögen ausgewählt, die mit unterschiedlicher auf die Kante 25 des Dosiergliedes 10
ausgeübter Vorspannkraft gedruckt worden waren, um die Farbdichte über den gesamten Bogen zu variieren.
Es ist ersichtlich, daß der Unterschied in der Farbdichte zwischen dem Maximum und dem Minimum über
das gesamte Blatt abnahm, wenn die Kraft, mit welcher die polierte Kante in relativen Druckeingriff mit
dem elastischen Walzenmantel 4 4 der Walze 40 gedrückt worden war, anwuchs, wie dieses durch die Längen der
Linien D-, D~, D^ und D. in Fig. 7 angedeutet worden
ist.
Man kann davon ausgehen, daß das als Kragarm ausgebildete Dosierglied 10 gebogen wurde, wenn eine Kraft
auf die Kante 25 einwirkte, um diese in relativen eindrückenden Druckeingriff mit der Oberfläche 45 zu
bringen, und wenn diese Kraft erhöht worden war. Der elastische Mantel 44 der Walze 40 wurde verformt bzw.
eingedrückt, und auch die Kanten 25 und 28b wurden über ihre Länge geringfügig verformt, so daß die Kante 25
und die Oberfläche 45 der Walze 40 in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander aneinander angepaßt wurden,
obwohl die Kante 25 und die Oberfläche 45 der Walze bei einer Positionierung in "Kußberührung" nicht in
idealer Weise konform waren. Demgemäß tragen die Verformung bzw. Biegung des Dosiergliedes 10 die Verformung
bzw. Biegung der Kante 25 längs ihrer Länge und die Eindrückung des Mantels 44 alle dazu bei, um
die ordnungsgemäße Farbfilmdicke und die gleichförmige
6/
Farbdichte über die Oberfläche eines gedruckten Blattes
zu erhalten.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 7 der Zeichnung sei darauf verwiesen, daß die Farbfilmdicke auf ein
Minimum abfällt und sodann beginnt erneut zu wachsen, wenn die Kraft, welche die Kante 25 unter Druckeingriff
in relativer Eindrückung zu der Walzenoberfläche 4 5 bringt, wächst. Demgemäß ist dnc gleiche Farbfilmdicke
an zwei unterschiedlichen Punkten der Kurve zu erhalten. Jedoch ist, wie dieses durch die unterschiedlichen
Längen der Linien D^ und D. in Fig. 7 der Zeichnung angedeutet ist, die Veränderung der Farbdichte an
den beiden Kurvenpunkten verschieden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 8 der Zeichnung sei darauf verwiesen, daß eine Meßuhr an dem Stützträger 50 angebracht
und in Eingriff mit der Oberseite 28 benachbart zu der Dosierfläche 24 des Dosiergliedes 10 gebracht
worden ist. Wenn die Auftragswalze 40 gedreht wurde, wurde eine gesamte Meßuhranzeige von O,002 inch
(ca. 0,05 mm) beobachtet. Dieses zeigte, daß die Unrundheit des Radius der Oberfläche 4 5 der Walze 40 0,001 inch
(ca. 0,025 mm) betrug, und daß sich die Kante 25 des Dosiergliedes 10 boj jeder Drehung der Walze 40 um
0,0025 inch (ca. 0,05 nun) bewegte. Wenn die1 Oberflächen-Umfangsgeschwindigkeit
der Walze 40 gesteigert wurde, blieb der Bewegungsausschlag der Kante 25 im
wesentlichen gleich bei unterschiedlichen Oberflächen-Umfangsgeschwindigkeiten der Walze 40. Die Gesamtablenkung
bzw. -biegung des Dosiergliedes 10 stieg etwas an, wenn die Oberflächen-Umfangsgeschwindigkeit der
Walze 40 gesteigert wurde. Es wurde auch beobachtet,
(3
daß - wenn nicht der Druck auf den Ausrückzylinder 92 nachgelassen wurde - sich die Kante 25 zur Achse C um
etwa 0,20 inch (ca. 0,51 ram) bewegte, wenn die Auftragswalze
40 angehalten wurde. Demgemäß bewegt sich die polierte Kante 25 des Dosiergliedes 10 automatisch
relativ zu der Achse C der Auftragswalze 40 bei jeder Bewegung der Auftragswalze 40 als Folge von Geschwindigkeitswechseln
und Unrundheiten der Auftragswalze Um eine Kompression des Walzenmantels 44 durch die
Kanten 25, 28b und die Stützfläche 26 des Dosiergliedes TO und eine sich hieraus ergebende Beschädigung
des Walzenmantels 4 4 sowie hierdurch hervorgerufene Streifen auf den bedruckten Blättern zu verhindern,
sollte das System so konstruiert sein, daß der Druck im Zylinder 7 2 reduziert oder ganz abgebaut wird,
wenn die Walze 40 angehalten wird.
Beim Start sollte der Luftdruck wieder auf den normalen Arbeitsdruck gegen die Anschlagschraube 44 eingestellt
werden. Auf diese Art und Weise erfolgt die maximale Eindrückung der Kante 25 in die Walzenoberfläche 45
nur dann, wenn die Walze sich unter der Kante 2 5 mit einem dazwischen befindlichen Farb-Schmierfilm N dreht.
Wenn der Druck beim Anhalten nicht reduziert wird, drückt die Kante 24 die Walzenfläche 4 5 beinah um den
zweifachen Betrag wie unter Laufbedingungen ein.
Aus Fig. 9 der Zeichnung ist erkennbar, daß die Farbfilmdicke über einen weiten Geschwindigkeitsbereich
im wesentlichen konstant blieb, und daß sie demgemäß im wesentlichen unabhängig von der Oberflächengeschwindigkeit
der Auftragswalze 40 ist.
Wie weiter oben bereits beschrieben ist, bewegt sich
die Kante 25 des Dosiergliedes 10 automatisch in radialer
Richtung, wenn sich die Auftragswalze 40 dreht. Das Dosierglied 10 ist jedoch so positioniert, daß die
Dosierfläche 24 und die polierte Kante 25 in tangentialer Richtung fest abgestützt sind. Es ist erkennbar,
daß die auf die Dosierfläche 24 ausgeübte Kraft, die aufgrund einer Beaufschlagung mit Farbe erzeugt
wird, sowohl in tangentialer als auch in radialer Richtung zur Auftragswalze 40 gerichtet ist, und daß
die Kraft gegen die Fläche 22 des Dosiergliedes 10 nur im wesentlichen tangential gerichtet ist. Weiterhin
sei darauf verwiesen, daß /las Dosierglied 10 winkelmäßig so positioniert ist, daß es in einer im
wesentlichen tangentialen Richtung zur Auftragswalze
40 sehr steif ist. Das besagt, daß während des Betriebes in einer dynamischen Position der Winkel A3 der Stützfläche
26 im wesentlichen 0 ist oder etwas größer sein kann. Der Druckkeilwinkel W, der unmittelbar vor der
Kante 25 des Dosiergliedes 10 entsteht und gegen die Walzenoberfläche 120 und die Dosierfläche 24 wirkt,
weil die Fläche 24 nur verhältnismäßig klein ist, kann keine hinreichend große Kraft erzeugen, um die
Kante 25 von der Walzenoberfläche 45 oder die Walzenoberfläche 45 von der Kante 25 abzuheben bzw. zu
entfernen und einen Wechsel der Filmdicke zur Folge zu haben, wenn die Geschwindigkeit wächst.
Während es notwendig ist, daß das Dosierglied 10 so ausgebildet bzw. angeordnet ist, daß es die Kante
in radialer Richtung eindrücken kann, muß das Dosierglied 10 andererseits eine hinreichend große Dicke
aufweisen, um eine Ausnehmung r und eine Kraghobeldicke T ./. r zu ermöglichen, mit einer daran bc-
findlichen Dosierfläche 24 und einer polierten Kante Das Dosierglied 10 sollte nicht zu dünn sein, weil, wenn
eine Kompressionskraft in der Ebene einer dünnen Platte ausgeübt wird, es sodann die Neigung hat, auszubeulen
und sich zu verwerfen bzw. zu knicken, wie dieses in gleicher Weise bei einem langen, dünnen axial belasteten
Stiel der Fall ist. Die auf ein Blatt gedruckte Farbdichte wurde unter Verwendung eines
"SOS 40"-Digital-Reflektions-Dichtemessers gemessen,
wie er von der Firma COSA Corporation, Garland, Texas/
USA, zu beziehen ist. Die Farbdichte-Ablesungen in Längs- und Querrichtung des bedruckten Blattes sind
bezüglich gelber Druckfarbe in Fig. 10 der Zeichnung dargestellt. Es ist erkennbar, daß sowohl die gemessene
Farbdichte in Querrichtung als auch in Längsrichtung jeweils als sehr genau bezeichnet werden
kann. Andere Druckfarben wie magenta, cyan und schwarz wurden mit gleichen guten Meßergebnissen
gemessen.
Die in Fig. 10 schematisch dargestellten Daten zeigen, daß mit dem Dosierglied TO ein sehr gleichförmiger
Farbfilm auf die Oberfläche 45 der Auftragswalze 40
dosiert worden ist.
Es wurde festgestellt, daß die Antriebsleistung, die
zum Antrieb einer Druckmaschine mit einem erfindungsgemäßen Farbwerk gemäß der vorstehenden Beschreibung
erforderlich ist, sich nicht beachtlich von derjenigen Antriebsleistung unterscheidet, die zum Antrieb einer
mit konventionellen Farbwerken ausgerüsteten Druckmaschine erforderlich ist, und daß sie in den meisten
Fällen geringer ist. Wie weiter oben erklärt worden ist, ist aber das farbmäßig ausgebeutete "Geisterbild"
- ir« -
auf der Oberfläche 4 5 der Auftragswalze 40, welches sich
von der Platte P1 zur Eingangsseite des Farbreservoirs R bewegt, vollständig mit frischer neuer Farbe ergänzt
und der Druckplatte P' wird ein neu dosierter Farbfilm bei jeder Drehung der Auftragswalze 4O angeboten. Auf
diese Weise wurde ein "Aushungern" von Farbe bzw. das Entstehen von sog. Geisterbildern eliminiert.
Weiterhin ist das vor- und nachstehend beschriebene Dosierglied 10 aufgrund seiner Konstruktion, Anordnung
und Abstützung in der Lage, einen Film zu dosieren, der hinreichend dünn und hinreichend gleichmäßig zum
Einfärben einer Druckplatte ist, ohne daß kritische Bauteile schnell verschleißen, wobei ein Ein- oder
Mehrfarbendruck höchster Qualität zu praktizieren ist. Die Farbdichte kann unverzüglich geändert werden, indem
lediglich die Stellung der Anschlagschraube 74 einstellungsmäßig verändert wird, was durch Fernsteuerung
möglich ist.
Bei oidnungsgemäßerAusbildung und Anordnung bewirkt das
Dosierglied 10 weiterhin, daß Fussel oder andere Fremdpartikel in der Farbe von dem zwischen der Fläche 2
des Dosiergliedes 10 und der Oberfläche 21 der Auftragswalze 40 gebildeten Keil ferngehalten werden.
Die Dosierfläche 24 und die Fläche 22 bilden eine Barriere oberhalb der Kante 24, gegen welche überschüssige
Farbe auf der Auftragswalze 40 gleichsam brandungsmäßig anschlägt, wobei ein turbulenter Abschnitt
gebildet wird, wie weiter oben beschrieben worden ist. Da der Hochdruckabschnitt gebildet wird
unmittelbar vor der Bewegung der Farbe hinter die polierte Kante 25, werden Fusselchen und andere Fremdpartikel
von diesem Abschnitt normalerweise fernge-
halten, wenn in dem Farbvorrat R ein Niederdruckpfad
bzw. -abschnitt vorhanden ist. Das Farbreservoir R steht vorzugsweise unter atmosphärischem Druck. Auch leichte
Fremdpartikel werden im Zentrum des Wirbels aufgenommen, der in diesem Niederdruckabschnitt gebildet wird.
Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß die Schaffung der steilen, im wesentlichen radialen Fläche 22 verhindert,
daß hydrokinetisch^ oder hydrodynamische Kräfte entstehen, die einen hydraulischen Druckkeil
erzeugen können, der die polierte Kante 25 anhebt und demgemäß zur Folge hätte, daß die Dicke des Farbfilms
130 sich verändert, wenn sich die Oberflächengeschwindigkeit
der Walze 4O ändert. Die Kante 25 wird also hydrostatisch durch Farbe getragen bzw. abgestützt,
welche von der Walzenoberfläche 45 getragen wird.
Jegliche Tendenz des Dosiergliedes 10, sich von der Walze 40 zu entfernen oder umgekehrt, wird schnell und
automatisch überwunden durch entgegenwirkende elastische Rückstellkräfte, die gegeneinander wirken, wenn beide,
d.h.- der Walzenmantel 44 und das Dosierglied 10 unter gegenseitiger elastischer Vorspannung stehen, wie dieses
weiter oben beschrieben ist.
Verschiedene Faktoren beeinflussen die Farbfilmdicke,
die auf die Oberfläche 45 der Auftragswalze 40 dosiert
wird. Diese Faktoren umfassen u.a.: Den Vorderwinkel, den Winkel A- zwischen der Dosierfläche 24 und der
Stützfläche 26; den Winkel A2 zwischen der Dosierfläche
24 und einer radialen Linie; den Zustand der Dosierkante 25; die Breite bzw. Tiefe S der Stützfläche 26;
die Viskosität der Farbe; die Härte der mit einem
elastischen Überzug 44 versehenen Auftragswalze 45;
die Dicke des Mantels 44 der Auftragswalze 40; und die Belastung bzw. die Kraft, die eingeprägt wird,
um die Dosierkante 25 in eindrückenden relativen Druckeingriff mit dem Mantel 44 der Auftragswalze 44 zu
bringen.
Die Steifigkeit des Arbeitsendes 10' des Dosiergliedes
10 beeinflußt die Gleichförmigkeit. Wie weiter oben bereits beschrieben worden ist, muß die Dosierkante
über die Länge der Auftragswalze 40 verformbar sein, damit sie sich Herstellungsungenauigkeiten der Walzenoberfläche
45 anpassen und über die Breite eine Gleichförmigkeit erzeugen kann.
Versuchsergebnisse zeigen, daß der Farbfilm 130 dickenmäßig
auf folgendes anspricht: (1) eine Vergrößerung der Eindrückung der Dosierkante 25 in den Mantel 44
der Auftragswalze 40; (2) eine Verminderung des Abschnittes der Stützfläche 26; (3) ein Anwachsen der
Kraft, welche die Dosierkante 25 in Richtung auf die Achse C der Auftragswalze 40 drückt; (4) eine Verminderung
der Härte des Mantels 44 der Auftragswalze
40; (5) ein Anwachsen des Krümmungsradius der Dosierkante 25; (6) ein Anwachsen der Dicke des Mantels
der Auftragswalze 40; und (7) ein Anwachsen des Winkels
A2 zwischen der Dosierfläche 24 und einer Linie R,
welche sich radial zu der Auftragswalze 40 erstreckt. Weiterhin sind von Einfluß: Ein Anwachsen der Viskosität
der im Reservoir R1 enthaltenen Farbe; eine Herabsetzung
der Temperatur der im Reservoir R' enthaltenen Farbe; und ein Anwachsen der Rauhigkeit der Oberfläche
45 der Auftragswalze 40 hat ebenfalls ein Anwachsen der Dicke des Farbfilms 130 zur Folge.
Es ist aufgrund der vorstehenden Ausführungen einzusehen, daß eine Einstellung irgendeines der zunächst
genannten sieben Einflußfaktoren eine Veränderung des
Winkels W zur Folge hat, wie er in Fig. 3 der Zeichnung eingezeichnet ist. Es wurde gefunden, daß eine
Einstellmöglichkeit für die Eindrückung der Dosierkante 25 und eine Einstellmöglichkeit für den Winkel
A„ durch Drehen der Dosierfläche 24 um die Dosierkante
25, um den Winkel A, zu verändern oder durch Einbau eines Dosiergliedes 10 mit einem unterschiedlichen
Winkel A1 für den Drucker eine hinreichende Farbfilmdickensteuerung
ergibt. Bei einem Versuch, bei dem eine Druckfarbe niedriger Viskosität verwendet
worden war, und bei dem ein Dosierglied 10 mit einem Winkel A.. von 160 bei einer Härte des Walzenmantels
von 40 Härteeinheiten vorgesehen war, war der Farbfilm 130 zu dick. Das Dosierglied 1O wurde durch ein Dosierglied
10 mit einem Winkel A- von 150° ersetzt und der
Farbfilm 130 war sogleich höchst befriedigend.
Bei einem anderen Versuch war der Farbfilm 130 bei
einer Farbe zum Bedrucken von Bögen zu dick, wobei bei diesem Versuch ein Dosierglied TO mit einem Winkel A-von
130 bei einer Härte des Walzenmantels von 30 Härteeinheiten verwendet worden war. Diese Walze wurde
durch eine Walze mit einem Mantel von 60 Härteeinheiten ersetzt und der Farbfilm 130 war dann zu dünn.
Das Dosierglied mit einem Winkel A1 von 120° wurde
sodann durch ein Dosierglied 10 ersetzt, welches einen Winkel A1 von 130° besitzt und der Farbfilm
war sodann auf der Walze 40 mit einem Mantel 4 4 einer Härte von 60 Härteeinheiten höchst befriedigend.
Als ein Dosierglied 10 mit einem Winkel A1 von 90
in Zusammenarbeit mit einer Walze 40 eines Mantels mit 60 Härteeinheiten probiert wurde, war der Farbfilm
130 bei der verwendeten Druckfarbe zum lithographischen Bedrucken von Bögen viel zu dünn.
Die oben aufgezählten Einflußfaktoren, welche das
Dosieren von Farbe beeinflussen, müssen korreliert, also einander zugeordnet werden, um einen dünn dosierten
Farbfilm zu schaffen, der für eine Anwendung bei einer lithographischen Druckplatte geeignet ist. Wie
weiter unten noch im einzelnen im Zusammenhang mit verschiedenen speziellen Beispielen der relativen
Zuordnung des Arbeitsendes 10' des Dosiergliedes relativ zu der Oberfläche 45 der Auftragswalze 40
erläutert wird, können ein Faktor oder mehrere der oben angeführten Einflußfaktoren verändert werden, um
die Farbfilmdicke zu ändern bzw. einzustellen.
Um die Arbeits- und Funktionsweise des Dosiergliedes
10 klar zu verstehen, ist es notwendig, einige Bezeichnungen klar abzugrenzen bzw. zu definieren. Die
Dosierfläche 24 beeinflußt die Dosierung von Farbe verschiedener Viskositäten und ein Wechsel der winkelmäßigen
Relation der Dosierfläche 24 relativ zu der Oberfläche 45 der Auftragswalze 40 ändern die
Farbfilmdicke. Der Hauptgrund dafür, daß die Dosierfläche 24 die Farbfilmdicke beachtlich beeinflußt,
besteht darin, daß die Dosierfläche 24 die Stützfläche 26 an einem Scheitel schneidet und nicht beachtlich
abgerundet ist. Die Dicke des Farbfilms wird in erster Linie durch die relative Zuordnung der
Dosierfläche 24 und der Dosierkante 25 relativ zu
der Oberfläche 45 der Auftragswalze 40 bestimmt.
Wie weiter unten noch im einzelnen erläutert wird, beeinflußt die Stützfläche 26 die Dicke des Farbfilms
130, der auf der Auftragswalze 40 gebildet wird,
nicht beachtlich. Experimentelle Ergebnisse zeigen, daß innerhalb bestimmter Grenzen die winkelmäßige
Relation der Stützfläche 26 relativ zu der radialen Linie R für sich genommen die Farbfilmdicke nicht
ändert. Ebenso scheint es, daß die Hinterkante 28b die Filmdicke nicht (sonderlich) beeinflußt. Die
Fläche 28a und die Stützfläche 26 müssen einander jedoch an einem Scheitel schneiden bzw. durchdringen,
so daß das Dosierglied 10 geradezu abrupt von der Oberfläche 45 der Walze 40 getrennt wird, damit sich
keine Farbe an der Fläche 28a ansammelt und zu den Erscheinungen führt, wie sie weiter oben im einzelnen
beschrieben sind.
Die winkelmäßige Relation zwischen der Dosierfläche 24 und der Stützfläche 26 und die Orientierung der
Dosierfläche 24 und der Stützfläche 26 relativ zu der Oberfläche 45 der Auftragswalze 40 sind kritisch.
Wie weiter oben bereits beschrieben ist, besteht eine erste Überlegung bei der Auswahl des Winkels A1
zwischen der Dosierfläche 24 und der Stützfläche 26 in der Viskosität der zu dosierenden Farbe. Aus dem
Beispiel II ist entnehmbar, daß ein Dosierglied 1O mit einem Winkel von 150 zwischen der Dosierfläche 24
und der Stützfläche 26 gewählt worden ist, um Druckmaschinenfarbe zu dosieren, und zwar eine Farbe mit
sehr niedriger Viskosität, deren Zähigkeits- bzw. Fließeigenschaften man als "wasserähnlich" bezeichnen
könnte. Lithographische Druckfarbe besitzt eine höhere Viskosität als Druckfarbe, wie sie bei Druckpressen
verwendet wird, und es sei darauf verwiesen, daß bei dem Beispiel in I und III der Winkel A1 zwischen der
Dosierfläche 24 und der Stützfläche 26 erheblich geringer war als der Winkel A1 des Dosiergliedes, wie
es zum Dosieren von Druckmaschinenfarbe verwendet worden ist.
Bei dem Beispiel in I bis III war die Dosierkante 25 so ausgebildet, daß sie eine höchst polierte Präzisionsoberfläche
aufwies, wie dieses weiter oben beschrieben worden ist.
Die Breite S der Stützfläche 26 steuert für sich genommen die Dicke des Farbfilms 130,der auf der Auftragswalze
40 gebildet wird, nicht. Die Breite S der Stützfläche 26 wird jedoch so gewählt, daß die gewünschte
Eindrückung der Dosierkante 25 in die elastische Walzenoberfläche realisiert wird. Wenn
eine Kraft vorgegebener Größe auf das Dosierglied 10 ausgeübt wird. Die Kraft, mit welcher die Dosierkante
25 in eindrückende Druckrelation mit der Oberfläche der Auftragswalze 40 gebracht wird, sollte hinreichend
groß sein, um eine Eindrückung der Dosierkante 25 in die elastische Walzenoberfläche zu gewährleisten, um
eine gewisse Bewegung der Dosierkante 25 radial zur Walze zu gestatten, wenn sich letztere dreht, aber
hinreichend groß, um eine Gleichförmigkeit zu schaffen, und um eine nicht kontrollierbare bzw. nicht steuerbare
Vibration des Dosiergliedes 25 beim Drehon der
Walze 40 zu verhindern. Da die Eindrückung der Dosierkante 25 in erster Linie eine Funktion des Druckes
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ist, der gleich der aufgebrachten Kraft dividiert durch
die Größe der Stützfläche ist, ist zur Realisierung bestimmter
Parameter die Größe der Stützfläche zu wählen, womit dann auch die Empfindlichkeit für die Steuerung
der Vorrichtung festzulegen ist.
Die Viskosität der Farbe kann geringfügig durch Hinzufügung chemischer Verdünnungs- oder Verdickungsmittel
eingestellt werden, und durch Einstellung der Temperatur. Es sollten jedoch bestimmte Charakteristika der Farbe
nicht in nachteiliger Weise verändert werden, wenn ein lithographischer Qualitätsstopp erzielt werden soll.
Die Härte der Walze muß dem Winkel A~ zwischen der
Dosierfläche 24 des Dosiergliedes 10 und der Walzenoberfläche 45 angepaßt werden bzw. umgekehrt, um
einen Keil W im Bereich zwischen der Dosierfläche 24 und der Oberfläche 45 der Auftragswalze 40 unmittelbar
benachbart hierzu zu schaffen und unmittelbar stromaufwärts zu der Dosierkante 25, um einen Film
gewünschter Dicke zu bilden. Dabei ist zu berücksichtigen, daß ein- und dasselbe Dosierglied 10 tiefer
in eine weichere Walzenfläche eindringt als in eine harte, wenn dieselbe Kraft auf das Dosierglied 10
ausgeübt wird. Dieses würde, wie Fig. 3 zeigt, den Winkel W zwischen der Dosierfläche 24 und der Oberfläche
4 5 der Auftragswalze 40 verringern, d.h. wenn die Härte der Oberfläche 45 bzw. des Mantels 44 der
Auftragswalze 40 vermindert wird.
Die Dicke des Mantels 4 4 der Auftragswalze 40 beeinflußt
die Dosierung, da die Federkonstante einer elastischen Walze nicht linear ist, wenn die Kraft
anwächst. Wenn die Walzenoberfläche stark komprimiert
wird, nimmt die Nachgiebigkeit bzw. ihre Verformungsfähigkeit ab. Wenn also die Dicke des Mantels 44 der
Auftragswalze 40 vermindert wird, steigt die scheinbare
Härte des elastischen Mantels 44 an.
Wie weiter oben im Zusammenhang mit der Breite S der Stützfläche 26 bereits erwähnt worden ist, sollte die
Belastung bzw. Vorspannung des Dosiergliedes 10 so gewählt werden, daß sichergestellt ist, daß die Dosierkante
25 sich radial falls notwendig bewegt, während die Walze 40 sich dreht. Die Kraft muß jedoch hinreichend
groß sein, um das Dosierglied 10 regelmäßig zu verformen und die Dosierkante 25 in die Walze 40
einzudrücken, um eine winkelmäßige Relation zwischen der Dosierfläche 24 und der Oberfläche 45 der Auftragswalze
40 benachbart zur Dosierkante 25 zu schaffen, die für eine gleichförmige Dosierung einer bestimmten
Farbe notwendig ist.
Der Winkel A^ zwischen der Stützfläche 26 und einer
Tangente zur Oberfläche 45 der Auftragswalze 40 ist nicht sonderlich einschlägig und beeinflußt für sich
genommen die Dosierung kaum bzw. nicht, solange die Hinterkante in die elastische Oberfläche 45 der Walze
40 eingedrückt bleibt, und solange mithin die Kraft, welche die Stützfläche 26 in eindrückende Relation
zu der elastischen Oberfläche 45 der Walze 40 bringt, hinreichend groß ist, um ein Hydroplaning zu verhindern.
Wenn indes eine sehr kleine Kraft, beispielsweise 1 ppi der Länge des Dosiergliedes 10 aufgebracht wird,
um die Dosierkante 25 in die Oberfläche 45 der Walze 40 einzudrücken, ist es notwendig, die Stützfläche 26
dann im wesentlichen rechtwinklig zu einer Ebene zu
positionieren, die radial zur elastischen Oberfläche der Walze 40 verläuft, um auszuschließen, daß es unter
dynamischen Bedingungen beim Lauf zu einer Abhebkraft kommen kann, welche zur Ursache hätte, daß die Farbfilmdicke
anwächst, wenn die Geschwindigkeit wächst.
Die folgenden Beispiele werden angeführt, um spezielle Anwendungsbeispiele der hier beschriebenen Erfindung
aufzuzeigen, wobei unterschiedliche lithographische Druckfarben mit unterschiedlichen Viskositäten verwendet
worden sind.
Folgende Werte sind bei den nachstehenden Beispielen konstant gewesen:
L = 1,6 25 inch (ca. 41,3 mm)
1=1 inch (ca. 25,4 mm)
A3 S o°
t = 0,070 inch (ca. 1,78 mm)
r = 0,035 inch (ca. 0,89 mm)
h = 0,02 inch (ca. 0,51 mm)
t ./. h = 0,05 inch (ca. 1,27 mm) und
t ./. r = 0,035 inch (ca. 0,89 mm).
Lithographische Bogendruckfarbe (Offset)
Daten
Farbe
Papier
Platte
Drucktuch
Druckmaschine
Geschwindigkeit
Walzenbreite
Winkel B
Winkel A..
Winkel A3
A1
Farbdichte
Farbreservoirlösung Streifen - F.R. zur Platte PlattenZylinderdurchmesser
Farbreservoirlösung Streifen - F.R. zur Platte PlattenZylinderdurchmesser
Geschwindigkeitsverhältnis zwischen Auftragswalze und
Plattenzylinder
Prozeß - Magenta & Cyan Mead Offset Enamel - 70% Tri-Metal - Metalgamma
Reeves #714 Compressible Harris LUM - 2/c 2000 - 6000 IPH 38" 40° 13O°
ca. 4O° 0.150 60° 1/2" (Buna N Rubber)
60 Shore A 0.04" 5-1/8" 1.20 - 1.40 6O0F - Säure mit 25% Alkohol
1/2" - 5/8" 10"
1:1
Druckmaschinenfarbe (Litho direkt)
Farbe | Schwarz |
Papier | Newsprint |
Platte | Western Front Page-Wipe-On |
Drucktuch . | N/A |
Druckmaschine | Goss Universal |
Geschwindigkeit (V) | 300 - 900 FPM |
Walzenbreite | 36" |
Winkel B | 60° |
Winkel A1 | 150° |
Winkel A„ | ca. 60° |
S | 0.090" |
A1 | 90° |
T | 3/8" (Urethane) |
D | 40 Shore A |
d | Unbekannt |
R | 3-1/2" |
Farbdichte | 1.10 - 1.20 |
Farbreservoirlösung | 70°F - alkalisch (kein Alkohol) |
Streifen - F.R. zur Platte | 1/2" |
Plattenzylinderdurchmesser | 13-1/2" |
Geschwindigkeitsverhältnis |
zwischen Auftragswalze und Plattenzylinder
1:1
Lithographische Bahn-Offset-Druckfarbe
(test stand)
Daten
Farbe
Papier
Platte
Drucktuch
Druckmaschine
Geschwindigkeit (V) Walzenbreite
Winkel B
Winkel A^
Winkel A2
A1
R
Farbdichte
Farbdichte
Farbreservoirlösung Streifen - F.R. zur Platte
PlattenZylinderdurchmesser
Geschwindigkcitsverhältnis
zwischen Auftragswalze und Plattenzylinder
Process Cyan Ν/Α Ν/Α Ν/Α Ν/Α 100-1200 FPM
18" 45° 135° ca. 4 0,125*' 90° 1/2" (Buna N)
60 Shore A Unbekannt
Filmdichte eingestellt auf geeigneten Wert zum Offset-Bahndrucken
N/A N/A N/A
N/A
Wenn das Arbeitsende 10' des Dosiergliedes 10 von einem Kraghebelarm abgestützt ist, wie dieses weiter
oben dargestellt und beschrieben worden ist, um eine elastische Radialkraft und eine nicht-elastische,
feste Tangentialkraft zu schaffen, ist eine Gleichförmigkeit
durch eine verhältnismäßig hohe Kraft und eine sich daraus ergebende Verbiegung des Dosiergliedes
10 gegenüber der Walzenoberfläche 45 zu erzielen. Eine große Kraft dringt jedoch übermäßig stark
in einen elastischen Walzenmantel, insbesondere in einen verhältnismäßig weichen Mantel, ein, wenn nicht
eine hinreichend große Stützfläche 26 zwischen den beiden Kanten 25, 28b des Dosiergliedes 10 vorhanden
ist, um den Druck und damit die Eindrückung des Walzenmantels zu minimalisieren. Härtere Walzenmantel
sind demgemäß empfehlenswert, zumal diese auch haltbarer sind. Der Druck an der ersten Kante des Dosiergliedes,
also an der Dosierkante 25, der durch verhältnismäßig geringfügige Verformung des harten,
durablen Mantels erzeugt wird, führt im allgemeinen zu einem dünnen, leichten dosierten Film, es sei denn,
daß ein gewisser nicht wirksamer Druckkeil durch einen stumpfen Winkel an dem eingedrückten Arbeitsende 10'
des Dosiergliedes 10 gebildet wird. Das Ausmaß der Eindrückung des harten Mantels durch eine verhältnismäßig
gering eingedrückte, stumpfe Kante führt zu einer langen Lebensdauer der Kante und des Walzenmantels
Aus den vorhergehenden Ausführungen dürfte ersichtlich sein, daß das Farbdosierglied 10, wenn es mit einer
Auftragswalze 40 zusammenwirkt, die erfindungsgemäßen
Aufgaben und Ziele löst, wie sie weiter oben angeführt sind.
"is
Im übrigen ist es selbstverständlich, daß die vorstehend
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschriebenen Ausführungsbeispiele eben nur Beispiele
darstellen, und daß andere, weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen möglich sind, ohne den Rahmen der
vorliegenden Erfindung zu verlassen.
BSZUGoZKIClIENLIGTS
(LIoT OF RSF
1 | Farbwerk | Dosierfläche | 1 |
ο | Seitenrahmen (von 1) | Dosierkante | 2 |
3_ | Seitenrahmen (einer Druckmaschine) | Stützfläche | |
4 | Kette | Ausnehmung 27' Nut (in 44) | 4 |
Abstützeinrichtung (für 10) 5' Leitung (in 5) | Oberseite (von 10) 28' Oberseite (von 27) | 5 | |
6 | Seitenbegrenzungen | ,., , . , , ., „ \ 28ci dxlLLt; Flcidit; (vuii 10) Unterseite (von 10) 28b HinterkantG {von 26) |
6 |
7 | flexible Rohre | — | 7 |
*a | fb Farbvorrats-Schwingwalzen 8c Färb- und Feuchtflüssig- | 8 | |
1 | , keits-Vorrats-schwingwalze | 9 | |
10.ΙΟ | Dosierqlied 10'' Dosierteil (von 10) | 10 | |
Ι 1 | - | 11 | |
12 | - | 12 | |
15 | — | ||
14- | — | 14- | |
15 | - | 15 | |
16 | — | 16 | |
-17 | — | 17 | |
1 Β | — | 18 | |
1? | _ | 19 | |
23 | 20 | ||
£- 1 | 21 | ||
**Λ 'J | vordere Seitenfläche (von 10) 22' hintere Seitenfläche | 22 | |
^: *τ | (von K | J) 25 |
|
24 | 24 | ||
25 | 25 | ||
p. | 26 | ||
27 | 27 | ||
23 | 28 | ||
21 | 29 | ||
50 | 50 |
CWC r γ.μϊοητ I
31 - | 31 |
7, A - | 32 |
7, /, — | 7,3 |
3-V - | 34 |
35 - | y |
36 - | 36 |
37 - | 37 |
33 - | 38 |
39 - | 39 |
40 Auftragswalze | /J-O |
41 - | 41 |
i\? Kern (von 40) | 4.? |
43 - | ^3 |
44 elastischer Mantel (von 40) | 44 |
45 Oberfläche (von 44 bzw. 40) | ^5 |
46 - | 46 |
47 - | 47 |
48 - | 48 |
'+9 - | 49 |
50 Stützträqer (von 5) | 50 |
51 Stifte | 51 |
52 (ebene) Fläche (von 50) 52' | Verankerungsschrauben 52 |
r^3 - | 53 |
54 Fläche (von 50) | 54 |
55 Schulter | 55 |
56 Lager | 56 |
57 Lagerbuchsen | 57 |
58 Vorsprünge | 58 |
59 - | 59 |
60 Lagerblöcke | 60 |
61 - | O 1 |
62 - | 0? |
r,3 - | 63 |
64 Anhebschrauben | 6A |
65 Fläche (von 2) | 65 |
co Quer-Einstellschrauben | 66' | Stirnflächen | 66 |
67 | |||
r-"« Ansätze (von 2) | 68 | ||
£.0 — | 69 | ||
7 3 Arm | 70 | ||
r~ ', Kolbenstange | 71 | ||
~~ Zylinder | 7? | ||
7 Λ - | Ti | ||
7'+ Anschlagschraube | 74- | ||
75 Arm | 75 | ||
76 Schrauben | 76 | ||
' 7 ~ | 77 | ||
73 Klemmglied | 78 | ||
:;9 - | 79 | ||
rO Gleichstrommotor | 80 | ||
Γ· Ί Stützbügel | 81 | ||
-:; "■ Leitung | 82 | ||
83 | |||
~·'+ Leitung | 84· | ||
■;:5 Steuereinheit (für 80) | 85 | ||
. "ö Anzeige | 86 | ||
87 | |||
08 - | 88 | ||
-9 - | 89 | ||
90 Welle | 90 | ||
31 - | 91 | ||
•τ2 Ausrückzylinder | 92 | ||
9^ VorSprünge | 93 | ||
?4 Kolbenstange (von 92) | 94- | ||
95 Ansatz | 95 | ||
Ί6 Einstellschraube | 96 | ||
97 - | 97 | ||
^S Einstellschraube | 98 | ||
99 - | 99 | ||
100 Farb-Rückhaltewand | 100 |
SO
102 Unterkante
105 Bauteil
106 Schrauben 108 Dichtung 110 Rührer
120 Wulst (von 44)
130 Farbfilm
P Plattenzylinder
B Tuchzylinder; Winkel (Fig. 4)
J. Druckzylinder; Trägheitsmoment
W Bahn; Winkel
R,R1 Farbvorrat; Walzenradius
D Feuchtwerk
P1 Druckplatte
N Spalt
A1 Winkel (zwischen 24 und 26)
E Elastizitätsmodul
A1 Winkel (2.6/28a)
C Achse (von 40)
R1 ' Druckregulator
P1' Schnittpunkt 25/45
S,S1 Stützbreite
A^ Winkel
A„ Winkel
Viskosität
P,, Druckmaximum M
γ- Ausnehmung
Si
Leerseite
Claims (4)
1. Farbwerk für eine lithographische Druckmaschine, mit einer mittels eines Antriebes antreibbaren Auftragswalze
mit elastischer Oberfläche, die unter Druck an einer Druckplatte anliegt, einem streifenförmigen
Farb-Dosierglj ed, und einem Stützmittel zum
Abstützen des in der Art eines Kragarmes ausgebildeten Dosiergliedes, dessen nicht gelagertes Ende in die
elastische Oberfläche der Auftragswalze eingedrückt ist,
wobei bei Drehung der Auftragswalze von dieser ein Farbüberschuß
an das nicht gelagerte Ende des Kragarmes bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an dem nicht gelagerten
Ende (101) des als Kragarm ausgebildeten Dosiergliedes (10) ein Dosierabschnitt (IQ11) vorhanden ist,
der eine Dosierfläche (24), eine Stützfläche (26) und eine rückwärtige dritte Fläche (28a) aufweist, wobei
die Dosierf3 ache (24) und die Stützfläche (26) in einem
stumpfen Winkel (A1 ) zueinander stehen und einander
unter Bildung einer Dosierkante (25) an einem Scheitel schneiden bzw. durchsetzen, und wobei die rückwärtige
dritte Fläche (28a) und die Stützfläche (26) einander unter Bildung einer Hinterkante (28b) an einem Scheitel
schneiden bzw. durchsetzen; daß das Stützmittel (50) die Stützfläche (26) des Dosiergliedes (10) im wesentlichen
parallel zu einer Tangente an die elastische Oberfläche (45) der Auftragswalze (40) positioniert,
die durch die Berührungslinie zwischen dem Dosiergliod
(10) und der elastischen Oberfläche (4 5) der Auftragswalze (40) verläuft, wobei der Dosierkörper
des Dosiergliedes (1O) in einem Winkel von weniger
als 30 zu der Tangente angeordnet ist, die rückwärtige dritte Fläche (28a) so angeordnet ist, daß
der Winkel zwischen der Tangente und der rückwärtigen dritten Fläche (28a) größer ist als 30°, und die
Dosierfläche (26) so angeordnet ist, daß der Winkel zwischen der Tangente .und der Dosierflache (24)
kleiner als 90 ist; und daß das Dosierglied (10) und die Oberfläche (45) der Auftragswalze (40) so
angeordnet sind, daß durch die Bewegung der Auftragswalze (40) eine überschüssige Farbmenge gegen die
am nicht gelagerten Ende des Kragarmes befindliche Dosierfläche (24) des Dosiergliedes (10) bewegt wird,
.und sich die Farbe (des dosierten Farbfilms (130)) an der Hinterkante (28b) des Dosiergliedes (10) von
diesem trennt.
2. Farbwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierglied (10) in an sich bekannter Weise
aus Metall besteht.
3. Farbwerk für eine lithographische Druckplatte mit
einer mittels eines Antriebes antreibbaren Auftragswalze mit elastischer Oberfläche, die unter Druck an
der Druckplatte anliegt und einem Dosierglied, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierglied (10, 10') eine
Dosierfläche (24), eine Stützfläche (26) und eine rückwärtige dritte Fläche (28a) aufweist, die einander
durchsetzen und eine stumpfwinklige Dosierkante
(25) sowie eine Hinterkante (28b) bilden; daß die Auftragswalze (40) so gedreht wird, daß auf ihrer
Oberfläche (4 5) befindliche Farbe gegen die Dosierfläche (24) des Dosiergliedes (10, 10') bewegt wird;
daß Mittel vorgesehen sind, mittels derer die Stützfläche
(26) im wesentlichen tangential zu der Oberfläche (45) der Auftragswalze (40) und in Eingriff
mit dieser zu positionieren ist, so daß der Winkel zwischen der Dosierfläche (24) und einer sich radial
zu der Walze (40) erstreckenden Linie im Bereich zwischen 10 und 70° liegt, die Dosierfläche (24) zu der radialen
Linie in Richtung auf die sich nähernde Walzenoberfläche angestellt ist, und die Dosierkante (25) so ausgebildet
ist, daß sichergestellt ist, daß bei einem Wechsel des Winkels zwischen der Dosierfläche (24) und der radialen
Linie eine Veränderung der Dicke des Farbfilms (130) benachbart zu der Dosierkante (25) auf der Oberfläche
(45) der Auftragswalze erfolgt; und daß Mittel vorgesehen sind, mittels welcher die Dosierkante (25) und
die Hinterkante (28b) in relativem Druckeingriff mit der elastischen Oberfläche (45) der Auftragswalze (40)
zu bringen sind.
4. Vorrichtung zum Dosieren einer Flüssigkeit und zum Steuern eines bestimmten, dünnen, gleichmäßigen Flüssigkeitsfilms
vorgegebener Viskosität aus einem Vorrat einer überschüssigen Flüssigkeitsmenge auf einen Flüssigkeitsträger,
gekennzeichnet durch ein endloses, drehbares, flüssigkeitstragendes Bauteil (40) mit einer
glatten, festen, elastisch nachgiebigen Außenseite (45), die texturiert und in der Lage ist, einen kontinuierlichen
Flüssigkeitsfilm (130) zu tragen; ein längliches Dosierglied (10, 10') mit im wesentlichen
trapezförmigem Querschnitt, welches über seine Länge flexibel ist, wobei die Trapezform durch zwei im
wesentlichen parallele Flächen, nämlich eine obere Fläche und eine untere Fläche, gebildet wird, und
wobei eine Fläche eine Oberseite bildet und die andere eine glatte, harte Stützfläche (26) , und wobei weiterhin
eine glatte, harte Dosierfläche (24) und eine glatte, harte rückwärtige Fläche (28b) vorhanden
sind, wobei die Stützfläche (26) die Dosierfläche (24) und die rückwärtige Fläche (28b) schneidet
und zwei glatte, harte Kanten (25, 28b) über die gesamte Länge der Stützfläche (26) bildet, wobei
die Dosierfläche (24) einen stumpfen Winkel mit der Stützfläche (26) bildet, so daß eine harte, durable,
polierte, stumpfwinklige Kante an der flächenmäßigen
Durchsetzung gebildet ist; daß das endlose, drehbare, flüssigkeitstragende Bauteil (40) von der Stützfläche
(26) eingedrückt ist, und daß beide Kanten (25, 28b) des länglichen, flexiblen Dosierteils (1O, 10') demgemäß
eingedrückt sind über die Länge des Dosierteils, wobei die Dosierfläche (24) des Dosierteils (10, 10')
eine Barriere bzw. ein Wehr für einen überschüssigen Flüssigkeitsvorrat bildet, der durch die texturierte,
elastische Außenseite (45) des flüssigkeitstragenden Teils (40) getragen wird und wobei der stumpfe Winkel
des Dosierteils über seine Länge elastisch nachgiebig gegen die elastische Oberfläche (45) des flüssigkeitstragenden
Bauteils gedrückt ist, und wobei der trapezförmige Abschnitt weiterhin in einer Fläche parallel zu
der Stützfläche (45) fest abgestützt ist gegen eine von der elastischen Oberfläche (4 5) herrührende Rückstellkraft,
die gegen die stumpfwinklige Kante (25)
und die gegen die Stützfläche (26) des Dosiergliedes (10, 10') wirkt; daß Mittel zum Drehen der endlosen
Stützfläche (45) relativ zu dem Dosierglied (10, 10') vorhanden sind, so daß die Flüssigkeit gegen
die Oberfläche der Barriere anschlägt sowie die stumpfwinklige Dosierkante (25) des Dosiergliedes
(10, 10'); daß ein dünner, im wesentlichen ununterbrochener, kontinuierlicher Flüssigkeitsfilm (130)
abgeschert wird und dosierteauf die Oberfläche gegeben
wird und von dieser gleichförmig von der hinteren Fläche (28a) und der Hinterkante (28b)
des Dosiergliedes (10, 10') von der texturierten Oberfläche (45) des Mantels des Traggliedes (40)
fortgetragen wird; daß die elastische Kraft, welche auf die flexible, längliche Stützfläche (26) des
Dosiergliedes (10, 10') einwirkt, hinreichend groß ist, um den elastischen Mantel bzw. die elastische
Oberfläche (45) des Tragteils (40) elastisch einzudrücken längs den Kanten (25, 28b) des Dosiergliedes
(10, 10'), um einen im wesentlichen ununterbrochenen kontinuierlichen Flüssigkeitsfilm (130) hervorzurufen,
der im wesentlichen über die Länge des Dosiergliedes (10, 10') und den Pfad des dosierten Films konstant
ist, wie er an der Hinterkante (28b) des Dosiergliedes (10, 10') austritt; und daß der auf die Flüssigkeitsmasse am Eintritt der Dosierfläche (24) des Dosiergliedes
(10, 10') bzw. die Oberfläche (45) der elastischen Außenseite (45) des Tragteils (40) benachbart zu der stumpfwinkligen
Dosierkante (25) des Dosiergliedes (10, 10') und die Stumpfwinkligkeit der Dosierkante vorgewählt
und hinreichend groß sind, um die Flüssigkeit zu dosieren, welche gegebene Fließeigenschaften hat, und zwar zu einem
Film (130) mit gewünschter Dicke zu dosieren, ohne
beachtliche Eindrückung und demgemäß unter Vermeidung schnellen Verschleißes bzw. schneller Zerstörung
des Dosiergliedes (10, 10') oder der Trägeroberfläche (45) .
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |