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Was verursacht Wasserfahnen an den Rändern der druckenden Zonen?

Ein Gutachter berichtet aus der Praxis
 

Abbildung 1: Ausschnitt aus der Ifra-Testform für die Abnahme von Zeitungsdruckmaschinen.

Der Betreiber einer 6/2-Zeitungsdruckmaschine hatte mit Wasserfahnen an den Außenkanten des Druckprodukts zu kämpfen. Der Gutachter wurde eingeschaltet, um die Ursachen zu finden und die Abhilfemaßnahmen aufzuzeigen.

Schadensbeschreibung

Der Betreiber einer Zeitungsdruckmaschine war mit der Qualität seines Feuchtwerks nicht zufrieden, er bemängelte Wasserfahnen. Betriebsintern hatte er bereits alle Möglichkeiten, Korrekturen für jede Düse vorzunehmen wie zum Beispiel Aktivieren (on/off), Einstellkorrektur, Feuchtreduzierung oder Überfeuchtung an seinem Feuchtwerk ausgetestet. Auch der Einsatz unterschiedlicher Papiersorten, die Änderung des Feuchtmittelzusatzes sowie eine Absenkung der Feuchtmitteltemperatur zeigten keine Verbesserung der Situation.

Beim Drucken mit voll-breiten Bahnen traten Wasserfahnen an den Bahn-Außenkanten, also in den äußeren Bereichen der Spiegel A und F, auf, die speziell bei dort plazierten Anzeigenbildern zu Reklamationen führten. Und bei Produktionen von 1/3-breiten, also 2-Platten-breiten Bahnen auf SI oder SII, hatten die Drucker mit Tonen oder Wasserfahnen zwischen den beiden Platten zu kämpfen. Das Druckmuster (Abbildung 1) zeigt einen Ausschnitt aus der Ifra-Testform für die Abnahme von Zeitungsdruckmaschinen. Die Wasserfahnen treten eindeutig nur im Randbereich auf und sind besonders gut in den schwarz gedruckten Feldern zu erkennen. Der gestörte Randbereich ist etwa 20 mm, der weiße Rand daneben 8 bis 10 mm breit.

Analyse

 
 

Abbildung 2: Die drei Platten D, E und F einer halbbreiten Papierbahn.

Bei seinen Beobachtungen war der Betreiber zu der Erkenntnis gekommen, dass die Feuchtmittelmenge, die auf die äußeren Plattenränder gesprüht wird, zu groß sein muss. Der Gutachter wurde eingeschaltet, um die Ursache für die beobachteten Störungen zu ergründen und  Abhilfemaßnahmen aufzuzeigen, damit im Falle von erforderlichen konstruktiven Maßnahmen seitens des Maschinen- bzw. Aggregatherstellers eine einvernehmliche und zielgerichtete Mängelbehebung durchgeführt werden kann.

Prüfung

Bei der Begutachtung der Maschine wurde der Abstand von Sprühdüse zu Sprühdüse gemessen sowie der Abstand des Sprühbalkens zur Feuchtwalze geprüft. Mit Hilfe des kundeneigenen Teststands konnte zudem die Breite des Sprühkegels einer einzelnen Düse bei Sprühversuchen ermittelt werden. Mit Hilfe dieser Informationen wurde eine Prinzipskizze angefertigt, in der die geometrische Position der Sprühdüsen und die Breite ihrer Sprühkegel in Bezug zur Papierbahn, den Druckplatten und den weißen Rändern dargestellt werden können.

Die vereinfachte Darstellung (Abbildung 2) zeigt die drei Platten D, E und F einer halbbreiten Papierbahn. Im oberen Teil ist die Ist-Position der Sprühdüsen 7 bis 12 (die Düsen 6 bis 1 sind symmetrisch zur Mittellinie) mit konstanten Abständen und idealisierten Sprühkegeln bezogen auf die Druckplatten eingezeichnet. Platte D wird von den Düsen 7 und 8 bei dem gemessenen Düsenabstand noch annähernd symmetrisch überdeckt, bei der Platte E sind die Positionen der Düsen 9 und 10 bereits deutlich seitlich versetzt, was zu einer unsymmetrischen Überdeckung dieser Seite mit Feuchtmittel führt. Diese Verschiebung setzt sich bei Platte F weiter fort und führt dazu, dass der Sprühkegel von Düse 11 nicht bis zum äußersten Plattenrand reicht und Düse 12 deutlich über das Ende der Platte F hinaussprüht. Wie wirkt sich die seitliche Verschiebung auf die Feuchtung der Platte F aus und was bewirkt der rot markierte „Überhang“?

Ergebnis und Abhilfe

Durch das Sprühbalkengehäuse und anschließende abdichtende Seitenschilder wird aussprühendes Feuchtmittel daran gehindert, in das Druckwerk zu gelangen. Ein ausgeprägter „Überhang“ des Sprühstrahls  (im Bild rot markiert) trifft auf die Seitenschilder und wird von dort nach innen reflektiert. Damit wird die Feuchtmittelmenge in diesem Randbereich nicht nur insgesamt vergrößert, sondern auch der gleichförmige, zum Feuchtduktor gerichtete feinste Sprühnebel in seiner Homogenität gestört. Diese Störungen werden auf die Druckplatte übertragen und erzeugen die unregelmäßig ausgebildeten Wasserfahnen im Druckprodukt. Auch die Probleme der Drucker bei Produktionen mit 2-Platten-breiten Bahnen erklären sich durch die unsymmetrische Düsenposition: wird auf der Innenseite der Platte F sujetbedingt viel Wasserbenötigt, reicht die Sprühmenge von Düse 11 aufgrund der seitlichen Verschiebung nicht aus; beim Hinzuschalten von Düse 10 wird wiederum zu viel Feuchtmittel auf die Platte übertragen.

Auf Vorschlag des Sachverständigen wurde daher wie im unteren Teil von Abbildung 2 dargestellt, eine Anordnung mit plattensymmetrischen Sprühdüsen zusammen mit dem Hersteller an einem Feuchtwerk getestet. Die geänderte Anordnung bewirkte die geplante Qualitätsverbesserung und wurde im Rahmen der Sprühbalkenwartung sukzessive umgesetzt.

Problemfälle aus grafischen Betrieben 

Der Autor Horst-Walter Hauer ist öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Druckmaschinen. Er betreibt ein Ingenieur- und Sachverständigenbüro für Rollenrotationsmaschinen in Würzburg.

Erschienen in DD19/2013

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