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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Transfer
bildgebender Schichten von einer Trägerfolie auf Druckbogen nach
dem Oberbegriff der Patentansprüche
1, 7 und 10.
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Es
ist bekannt metallische Schichten auf Druckbogen mittels eines Folientransferverfahrens herzustellen.
So ist in der
EP 0
569 520 B1 ein Druckmaterial und eine Druckvorrichtung,
die dieses Material verwendet, beschrieben. Dabei ist eine Bogen verarbeitende
Maschine gezeigt, die einen Anleger und einen Ausleger aufweist,
wobei zwischen beiden Aggregaten Druckwerke und ein Beschichtungswerk angeordnet
sind. In wenigstens einem der Druckwerke wird ein Klebstoffmuster
mittels des Flachdruckverfahrens aufgetragen. Dieses Klebstoffmuster
ist in einem kalten Druckverfahren aufgebracht und weist ein bestimmtes
bildgebendes Sujet auf. In dem dem Druckwerk folgenden Beschichtungswerk
mit einem Gegendruckzylinder und einer Presswalze ist eine Folienführung vorgesehen.
Diese ist in der Art konzipiert, dass von einer Folienvorratsrolle
ein Folienstreifen bzw. eine Transferfolie durch den Transferspalt
des Beschichtungswerkes zwischen dem Gegendruckzylinder und der
Presswalze geführt
wird. Der Folienstreifen wird auf der Auslaufseite nach dem Verlassen
des Beschichtungswerkes wieder aufgewickelt. Die Transferfolie weist
eine Trägerschicht
auf, auf der bildgebende Schichten wie metallische Schichten, beispielsweise
aus Aluminium, aufgebracht sein können. Zwischen der metallischen Schicht
und der Trägerfolie
ist eine Trennschicht vorgesehen, die dafür sorgt, dass die metallische Schicht
von der Trägerschicht
abziehbar ist.
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Beim
Transport von Druckbogen durch das Druckwerk wird jeder Druckbogen
mit einem Klebstoffmuster versehen. Danach wird der Druckbogen durch
das Beschichtungswerk geführt,
wobei mittels der Presswalze der auf dem Gegendruckzylinder aufliegende
Druckbogen mit dem Folienmaterial in Verbindung gebracht wird. Dabei
geht die nach unten liegende metallische Schicht eine enge Verbin dung
mit den mit Klebstoff versehenen Bereichen auf dem Druckbogen ein.
Nach dem Weitertransportieren des Druckbogens haftet die metallische
Schicht lediglich im Bereich der mit Klebstoff versehenen Muster
an. Der Trägerfolie
wird also die metallische Schicht im Bereich der Klebstoffmuster
entnommen. Die auf diese Weise verbrauchte Transferfolie wird wieder
aufgewickelt. Der Druckbogen wird im beschichteten Zustand ausgelegt.
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Es
ist bekannt derartige Beschichtungswerke beispielsweise in Druckwerken
von Druckmaschinen einzusetzen. Nachteilig an den bekannten Vorrichtungen
ist, dass sie nicht flexibel einsetzbar sind und dass der Verbrauch
an Transferfolie aufwändig ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher eine Vorrichtung vorzusehen mittels derer
der Übertrag
einer bildgebenden Schicht z.B. einer Metallisierungsschicht sicher,
wirtschaftlich und exakt erfolgen kann, wobei die Vorrichtung einfach
handhabbar sein soll.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe ergibt sich in Vorrichtungen gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 1 und
7, sowie in einem Verfahren gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 10.
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Vorteilhafter
Weise wird zur Führung
der Transferfolie ein Taktungsverfahren verwendet, bei dem die Transferfolie
während
eines Taktungsschrittes mit pneumatischen Mitteln von der Presswalze getrennt
wird.
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Zur
Sicherung der Wirtschaftlichkeit des Beschichtungsverfahrens kann
vorgesehen sein, den Folienvorschub derart zu steuern, dass die
Transferfolie dann angehalten wird, wenn keine Übertragung der bildgebenden
bzw. Metallisierungsschicht erfolgt.
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In
vorteilhafter Weise kann eine Steuerung der Transferfolie derart
erfolgen, dass beim Durchlaufen eines die Greifer des bogenführenden
Gegendruckzylinders aufnehmenden Zylinderkanales der Folienvorschub
angehalten wird, wobei die Presswalze dann unter der Transferfolie
gleitend durchläuft.
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Weiterhin
kann der Folientransport angehalten werden, wenn Hilfsfunktionen
wie Wasch- oder Einrichtvorgänge
an der Druckmaschine durchzuführen
sind.
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In
einer weiteren Ausgestaltung kann als Oberfläche der Presswalze eine erhöhte, im
Umriss konturierte Pressfläche
vorgesehen sein, die auf den zu beschichtenden Bereich begrenzt
ist. Dafür
ist ein ausgeschnittenes Drucktuch, eine Kunststoffdruckform oder
ein aufklebbares Andrucksegment geeignet. Dadurch kann der Vorschub
der Transferfolie in sehr vorteilhafter Weise auch dann angehalten
werden kann, wenn der zu beschichtende Bereich innerhalb des Bildbereiches
des Druckbogens liegt.
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Eine
weitere Verbesserung der Folienausnutzung ergibt sich dadurch, dass
die Transferfolie in eine oder mehrere Teilfolienbahnen geringerer
Breite aufgeteilt wird. In Kombination mit dem vorgenannten Verfahren
können
so auch unterschiedliche Folienarten nebeneinander eingesetzt werden.
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Innerhalb
der das Beschichtungswerk aufnehmenden Bogen verarbeitenden Maschine
kann das Beschichtungswerk in vorteilhafter Weise an beliebigen
Stellen der Maschine platziert werden. Damit wird für den Fall
einer Druckmaschine mit mehreren Druckwerken ermöglicht, dass bildgebenden Beschichtungen
bzw. Metallisierungsschichten sowohl vor, als auch nach als auch
zwischen dem Aufbringen von Druckfarbschichten aufbringbar sind.
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Vorteilhafterweise
ist es auch möglich,
mehrere Beschichtungswerke innerhalb einer Bogen verarbeitenden
Maschine hintereinander vorzusehen. Damit kann die Aufbringung verschiedener
bildgebenden Beschichtungen bzw. Metallisierungsschichten innerhalb
eines Sujets nacheinander erfolgen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.
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Dabei
zeigt:
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1 eine
grundsätzliche
Darstellung einer Druckmaschine mit einer Folientransfereinrichtung,
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2 den
Aufbau Druckwerkes mit einer Folientransfereinrichtung und einer
Folientaktung,
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3 den
Aufbau eines Druckwerkes mit einer vereinfachten Folientransfereinrichtung
und Folientaktung, und.
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4 den
Aufbau eine Presswalze.
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In 1 ist
eine Bogen verarbeitende Maschine, hier eine Druckmaschine, gezeigt,
die aus wenigstens zwei Druckwerken besteht. Die beiden Druckwerke
werden für
folgende Zwecke eingesetzt:
- – Ein Druckbogen
wird zunächst
mit einem bildgebenden Klebstoffmuster versehen (Auftragwerk 1).
- – Danach
wird im Folgedruckwerk gemeinsam mit einem Druckbogen eine Transferfolie 5 durch
einen Transferspalt 6 geführt, wobei die Transferfolie 5 im
Transferspalt 6 gegen den Druckbogen gepresst wird (Beschichtungswerk 2).
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Der
Transferspalt 6 im Beschichtungswerk 2 wird durch
eine Presswalze 3 und einen Gegendruckzylinder 4 gebildet.
Diese können
dem Drucktuchzylinder und dem Gegendruckzylinder eines Offsetdruckwerkes
entsprechen.
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Weiterhin
kann nachgeschaltet ein so genanntes Kalandrierwerk vorgesehen werden.
Innerhalb des für
den Folientransfer genutzten Beschichtungswerkes 2 ist
eine Bahnführung
für Transferfolien
dargestellt.
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Die
Transferfolien 5 sind mehrschichtig aufgebaut. Sie weisen
eine Trägerschicht
auf, auf der mittels einer Trennschicht eine bildgebende Schicht aufgebracht
ist. Die Trennschicht dient dem erleichterten Abheben der bildgebenden
Schicht von der Trägerschicht.
Die bildgebende Schicht kann z.B. eine metallisierte Schicht oder
eine Glanzschicht oder eine Texturschicht oder eine eingefärbte Schicht oder
eine ein oder mehrere Bildmuster enthaltende Schicht sein.
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Die
Folienvorratsrolle 8 ist dem Beschichtungswerk 2 auf
der Seite der Bogenzuführung
zugeordnet. Die Folienvorratsrolle 8 weist einen Drehantrieb 7 auf.
Der Drehantrieb 7 wird zur kontinuierlichen geregelten
Zuführung
der Transferfolie zum Beschichtungswerk 2 benötigt und
ist daher steuerbar. Weiterhin ist im Bereich der Folienzuführung eine Umlenk-
bzw. Spannwalze vorgesehen. Damit wird die Folienbahn der Transferfolie
immer in gleicher Spannung gegenüber
der Presswalze 3 gehalten. Auf der ablaufseitigen Seite
des Druckwerkes ist eine Foliensammelrolle 9 dargestellt.
Auf der Foliensammelrolle 9 wird das verbrauchte Folienmaterial
wieder aufgewickelt. Auch hier ist für die optimierte Produktion
ein Drehantrieb 7 vorzusehen, der steuerbar ist. Im Wesentlichen
könnte
die Transferfolie 5 auch durch den Drehantrieb 7 auf
der Ablaufseite bewegt und auf der Zulaufseite mittels einer Bremse
straff gehalten werden.
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Der
Transfervorgang der bildgebenden z.B. metallisierten Schicht auf
das Druckpapier erfolgt in dem Transferspalt 6 zwischen
der Presswalze 3 und dem Gegendruckzylinder. Die Presswalze 3 kann
ein Drucktuchzylinder eines Offsetdruckwerkes sein. Die Presswalze 3 kann
auch der Formzylinder eines Lackmodules sein. Wesentlich ist, dass
die Oberfläche
der Presswalze 3 also des Drucktuchzylinders bzw. Formzylinders
mittels eines kompressiblen, dämpfenden
Elementes ausgerüstet
ist.
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Die
Presswalze 3 kann mit einer Pressbespannung beispielsweise
als Kunststoffüberzug,
vergleichbar einem Gummituch bzw. Drucktuch, versehen sein. Die
Pressbespannung 10 wird in einem Zylinderkanal 11 an
Spannvorrichtungen gehalten, wie in 4 dargestellt
ist. Hier ist die Presswalze 3 als Gummizylinder 13 ausgebildet.
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Die
Pressbespannung 10 ist zur Verbesserung der Übertragungseigenschaften
im Transferspalt 6 mit einer gezielten Elastizität ausgestattet. Diese
kann gegebenenfalls in einer kompressiblen Zwischenschicht wirken.
Diese Kompressibilität
ist vorzugsweise ähnlich
oder geringer als in konventionellen Gummitüchern bzw. Drucktüchern, die
an dieser Stelle auch eingesetzt werden können.
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Die
genannte Kompressibilität
kann mittels eines konventionellen kompressiblen Drucktuches hergestellt
werden. Weiterhin sind kombinierte Bespannungen aus einem harten
Drucktuch und einer weichen Unterlage einsetzbar.
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Weiterhin
kann direkt auf der Presswalze 3 oder auf der Pressbespannung 10 eine
begrenzte Pressfläche
vorgesehen sein. Diese kann aus der Oberfläche der Pressbespannung 10 herausgearbeitet
sein oder sie kann als Teilfläche
aus dem Material der Pressbespannung 10 zusätzlich auf
der Presswalze 3 befestigt sein.
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Zur
Sicherung der Wirtschaftlichkeit des Beschichtungsverfahrens ist
vorgesehen, dass der Folienvorschub der Transferfolie von der Folienvorratsrolle 8 zum
Transferspalt 6 und zur Foliensammelrolle 9 derart
steuerbar ist, dass so weit als möglich die Transferfolie 5 dann
angehalten wird, wenn keine Übertragung
der bildgebenden Schicht erfolgen soll:
Hierzu kann eine Steuerung
der Transferfolie 5 derart erfolgen, dass beim Durchlaufen
eines Greifer des bogenführenden
Gegendruckzylinders 4 aufnehmenden Zylinderkanales der
Folienvorschub angehalten wird. Die Greifer halten den Druckbogen
auf dem Gegendruckzylinder 4. Auch die Presswalze 3 weist
einen Zylinderkanal 11 auf. Im Bereich des Zylinderkanals
erfolgt keine Pressung der Transferfolie 5 zwischen der
Presswalze 3 (Drucktuchzylinder) und dem Gegendruckzylinder 4,
da beide Zylinder diesen Zylinderkanal 11 aufweisen. Die
Presswalze 3 läuft dann
unter der Transferfolie 5 gleitend durch, während die
Transferfolie 5 zwischen Presswalze 3 und Gegendruckzylinder 4 frei
gespannt ist. Dieser Zustand dauert an bis am so genannten Druckanfang der
Zylinderkanal 11 endet und die Transferfolie 5 erneut
zwischen der Presswalze 3 und dem Gegendruckzylinder 4 unter
Einschluss eines Druckbogens eingeklemmt wird. Dann wird die Transferfolie 5 weiter
transportiert. Die Taktung des Folienvorschubes kann entsprechend
einer notwendigen Beschleunigung bzw. Bremsung der Folienvorratsrolle 8 bzw. Foliensammelrolle 9 etwas
früher
beginnen bzw. aussetzen als dies die Kanalkanten des Zylinderkanals 11 vorgeben.
Bei reaktionsschnellen Taktungssystemen über so genannte Tänzerwalzen 18,
wie sie beispielhaft in 1 eingezeichnet sind, ist die
Steuerung der Drehantriebe 7 der Folienvorratsrollen 8 bzw.
Foliensammelrolle 9 ggf. nicht erforderlich.
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Die
zugehörige
Vorrichtung beinhaltet aber grundsätzlich eine entsprechende Vorschubsteuerung
für die
Transferfolie 5, die dafür sorgt, dass wenigstens das
zwischen der Presswalze 3 und dem Gegendruckzylinder 4 liegende
Folienstück
stillsteht, solange der Zylinderkanal 11 durchläuft.
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In
einer weiteren Ausgestaltung kann als Oberfläche der Presswalze 3 eine
konturierte Pressfläche
vorgesehen sein. Dazu wird anstatt einer ganzflächigen Kunst stoffschicht eine
auf den zu beschichtenden Bereich begrenzte Pressfläche auf
der Presswalze 3 eingesetzt. Hierfür kann etwa ein ausgeschnittenes
Drucktuch, eine bebilderbare Kunststoffdruckform oder ein auf einer
glatten Unterlage vorzugsweise lösbar
zu befestigendes, ggf. aufklebbares oder magnetisch anbringbares,
Andrucksegment die begrenzte Pressfläche tragend verwendet werden.
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Die
Funktion dieser begrenzten Pressfläche ist, dass wie beim Durchlauf
des Zylinderkanals 11 die Einklemmung der Transferfolie 5 nur
dann gegeben ist, wenn die Pressfläche die Transferfolie 5 berührend den
Transferspalt 6 durchläuft.
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Eine
weitere Verbesserung der Folienausnutzung der beschriebenen Art
ergibt sich dadurch, dass die Transferfolie 5 in eine oder
mehrere Teilfolienbahnen geringerer Breite aufgeteilt wird. Damit kann
bei entsprechender Steuerung mit Hilfe der Einrichtung bzw. Einrichtungen
zur Taktung des Folienvorschubes jeder der Teilfolienbahnen, die
Ausnutzung der Transferfolie 5 auch bei zonal unterschiedlich
langen Beschichtungsbereichen innerhalb eines Bogens verbessert
werden. Dazu wird jede Teilfolienbahn nur genau in dem Bereich weitergefördert, wo die
bildgebende Oberflächenschicht
aufzutragen ist. In den nicht zu beschichtenden Bereichen kann jede Teilfolienbahn
unabhängig
von den anderen Teilfolienbahnen stillgesetzt werden, wobei damit
kein unnötiger
Folienverbrauch entsteht.
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Zur
Verbesserung des Beschichtungsverfahrens ist vorgesehen, die Folie
in Bereichen wo keine Schichtabnahme erfolgt zum Stillstehen zu
bringen, derart, dass die Presswalze 3 leer unter der Folienbahn 5 durchläuft. Dies
kann beispielsweise dann erfolgen, wenn der sogenannte Zylinderkanal
durchläuft
oder wenn bei einer Verwendung eines Press-Segmentes ein nicht pressender
Bereich durchläuft.
Zur Stillsetzung der Folie ist es notwendig die Folie gegenüber der
Oberfläche
des Drucktuchzylinders 4 bzw. der Presswalze 5 zu
lösen.
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Eine
entsprechende Vorrichtung ist in 2 dargestellt.
Hierzu ist in dem Beschichtungswerk 2 eine Anordnung von
Blaseinrichtungen vorgesehen. Jeweils am Einlauf der Folienbahn 5,
ggf. vor einer Umlenkwalze, und am Auslauf der Folienbahn 5,
ggf. nach einer weiteren Umlenkwalze, ist eine Blasluftleiste 17 vorgesehen.
Beim Stillsetzen der Folienbahn 5 wird zunächst ein
Druckluftstoß an
bei den Blasluftleisten 17 in den Spalt des Einlaufes bzw. Auslaufes
der Folienbahn 5 gegenüber
der Presswalze 3 eingebracht. Der Druckluftstoß führt dazu,
dass sich eine – ggf.
dünne – Luftschicht
zwischen der Folienbahn 5 und der Oberfläche der
Presswalze 3 bildet. Dadurch kann die Folienbahn 5 auf
der Presswalze 5 durchrutschen bzw. schweben. So kann die Presswalze 3 ohne
Gefahr einer Beschädigung
der Folienbahn 5 weiterhin rotieren, während die Folienbahn 5 stillsteht.
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In
der Anordnung des Beschichtungswerkes 2 ist dargestellt,
dass so genannte Tänzerwalzen 18 vorgesehen
sind. Tänzerwalzen 18 können im
Bereich der Folienvorratsrolle 8 und/oder der Foliensammelrolle 9 eingesetzt
werden. Sie ermöglichen neben
einer Bahnspannungsregelung, dass die Folienbahn 5 von
der Folienvorratsrolle 8 kontinuierlich weiter abgewickelt
werden kann, während
sie an der Beschichtungsstelle stillsteht. Damit kann beim Weitertransport
der Folienbahn 5 sehr schnell das benötigte Folienmaterial wieder
zugeführt
werden.
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In
einer vereinfachten Form der Beschichtungseinrichtung gemäß 3 wird
die Folienbahn 5 über
eine zusätzliche
Andruckwalze 14 auf den Druckzylinder 4 angedrückt, wobei
die Andruckstelle als Transferspalt 6' dem Beschichtungsspalt für den Kleber
zwischen einem Drucktuchzylinder 13 und dem Druckzylinder 4 nachgeordnet
ist. Die Andruckwalze 14 ist mittels an sich bekannter
Einrichtungen gegenüber
dem Gegendruckzylinder 4 an- und abstellbar.
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Die
Darstellung nach 3 zeigt auch eine integrierte
Ausführungsform
eines Folienauftragwerkes, wobei Auftragwerk 1 und Beschichtungswerk 2 innerhalb
eines einzigen Druckwerkes angeordnet sind. Das Auftragwerk 1 wird
hier durch das vorhandene Druckwerk gebildet, während das Beschichtungswerk 2 durch
die Zuordnung der Andruckwalze 14 zum Gegendruckzylinder 4 des
Druckwerkes gebildet wird.
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Die
derart ausgebildete Andruckwalze 14 kann auf einfache Weise
mittels ihrer Einrichtungen zum An- und Abstellen während der
Zeit eines durchlaufenden Zylinderkanales oder im Bereich von nicht zu
beschichteten Teilen des Druckbogens vom Druckzylinder 4 abgehoben
werden. Gleichzeitig kann die Folienbahn 5 wie weiter vorne
beschrieben für
diesen Fall bereits stillgesetzt werden. In diesem Fall ist eine
Belüftung
der Folienbahn 5 an der Andruckwalze 14 nicht
erforderlich.
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Der
Folienverbrauch wird insbesondere dann minimiert, wenn Hilfsfunktionen
an der Druckmaschine, z.B. eine Waschfunktion, ausgeführt werden
müssen.
Dies kann beim Gummituchwaschen oder beim Farbwerkwaschen der Fall
sein.
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Hierzu
kann nach folgenden Schritten vorgegangen werden:
- 1.
Die Foliensammelrolle 9 und die Folienvorratsrolle 8 werden über den
jeweiligen Rollenantrieb 7 mittels einer Lageregelung in
Stillstand gebracht. Es erfolgt keine Folienaufrollung oder -abrollung.
- 2. Die Tänzerwalzen 18 werden
festgesetzt, d.h. es erfolgt keine Bahnspannungsregelung.
- 3. Die Folienvorratsrolle 8 oder die Foliensammelrolle 9 wird über die
Lageregelung freigeschaltet, um einen bestimmten Bereich der Folienbahn
z.B. von 10 mm freizugeben. Der entsprechende Rollenantrieb 7 wird
wieder festgesetzt. Damit wird die Folienbahn um die Presswalze 3 bzw.
den Drucktuchzylinder herum frei und kann auf dessen Oberfläche schweben.
- 4. Zeitgleich wird Luft über
die beiden Blasstangen am Folienein- und -auslauf zum Drucktuchzylinder
bzw. zur Presswalze eingeblasen und die Bahn wird zum Schweben gebracht.
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Diese
Art der Stillsetzung des Folientransportes wird insbesondere bei
Hilfsfunktionen der Druckmaschine eingesetzt. Hierbei kommen in
Frage Farbwerkwaschen, Gummizylinderwaschen, Druckzylinderwaschen
oder Arbeiten am Papiertransport.
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Anhand
der vorliegenden Ausführungen
ist es möglich,
verschiedenartige Beschichtungen im Transferverfahren von einer
Transferfolie 5 auf unterschiedliche Substratmaterialien
zu übertragen.
Die detaillierten Ausgestaltungen der Erfindung sind nicht auf die
hier angegebenen Möglichkeiten
beschränkt,
sondern können
im Rahmen des fachmännischen
Könnens
darüber
hinaus interpretiert werden.
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- 1
- Auftragwerk
- 2
- Beschichtungswerk
- 3
- Presswalze
- 4
- Gegendruckzylinder
- 5
- Transferfolie/Folienbahn
- 6
- Transferspalt
- 7
- Rollenantrieb
- 8
- Folienvorratsrolle
- 9
- Foliensammelrolle
- 10
- Pressbespannung
- 11
- Zylinderkanal
- 12
- Plattenzylinder
- 13
- Gummituchzylinder
- 14
- Andruckwalze
- 15
- UV-Trockner
- 16
- Überwachungssystem
- 17
- Blasluftleiste
- 18
- Tänzerwalze
- 6'
- Transferspalt