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Die
Erfindung betrifft eine Bogendruckmaschine nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Bogendruckmaschinen
dienen dem Bedrucken bogenförmiger Bedruckstoffe, so genannter Druckbogen,
wobei zu bedruckende Druckbogen im Bereich eines Anlegers in einen
Druckprozess eingeschleust und im Bereich eines Auslegers aus dem Druckprozess
ausgeschleust werden. Zwischen dem Anleger und dem Ausleger der
Druckmaschine sind mehrere Druckwerke positioniert, wobei in jedem Druckwerk
ein Teildruckbild in einer speziellen Druckfarbe oder eine andersartige
Beschichtung auf den Bedruckstoff aufgetragen werden.
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Die
zu bedruckenden Druckbogen können aus einer Vielzahl unterschiedlicher
Materialien hergestellt sein. Sollen als Kunststofffolien ausgebildete oder
mit einer Kunststoffbeschichtung versehene Druckbogen bedruckt werden,
so ist festzustellen, dass insbesondere UV-härtende Druckfarben
oder wasserbasierte Druckfarben nur sehr schlecht auf den Druckbogen
haften. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn Druckbogen aus
schwer bedruckbaren Bedruckstoffen bzw. entsprechenden Beschichtungen
wie Polypropylen (PP, HDPP, LDPP) oder Polyethylen (PE, HDPE, LDPE)
bedruckt werden sollen. So handelt es sich bei diesen Kunststoffen
um Materialen, welche herstellungsbedingt eine geringe Oberflächenspannung
und/oder eine geringe Polarität aufweisen. Daraus resultiert
beim Drucken mit UV-härtenden Druckfarben oder Lacken oder
mit wasserbasierten Druckfarben oder Lacken eine schlechte Benetzung
derartiger Druckbogen und/oder eine schlechte Anhaftung der Druckfarbe respektive
Lacke auf dem Druckbogen.
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Zur
Erhöhung der Oberflächenspannung von Bedruckstoffen
und damit zur Verbesserung der Benetzungsfähigkeit bzw.
Bedruckbarkeit derselben ist es aus dem Stand der Technik bereits
bekannt, die Bedruckstoffe einer so genannten Koronabehandlung zu
unterziehen.
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So
offenbart die
DE 102
32 255 A1 eine Einrichtung zum Behandeln der Oberflächen
von Bedruckstoffen in Druckmaschinen, wobei der Bedruckstoff im
Bereich einer Korona-Elektrode mit aus Entladungsvorgängen
stammenden Ladungselementen, wie z. B. Elektronen, beschossen wird.
Hierbei dient ein metallischer bzw. leitfähiger Druckzylinder,
auf welchem der Bedruckstoff beim Vorbeibewegen an der Korona-Elektrode
geführt ist, als Gegenelektrode, so dass eine elektrische
Entladung, die zwischen der Korona-Elektrode und dem als Gegenelektrode dienenden
Druckzylinder durchgeführt wird, durch den Bedruckstoff
hindurch erfolgt. Hierbei muss ein geringer Abstand der Korona-Elektrode
vom Bedruckstoff in der Größenordnung von 0,5
mm eingehalten werden, so dass hierdurch die Zugänglichkeit stark
eingeschränkt wird. Zusätzlich besteht die Gefahr,
dass die Druckbogen bei Berührung der Korona-Elektroden
durch Markierungsstreifen zumindest an ihrer Oberfläche
beschädigt werden. Weiterhin ist für eine gute
Verteilung von Ladungspotentialen auf dem Bedruckstoff eine hohe
Dichte an Korona-Elektroden notwendig, da die Ladungen in diesem
System nur schwach gestreut werden.
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Die
DE 20 2004 008 285
U1 offenbart ein Atmosphärendruck-Plasma-Behandlungswerkzeug
für breite Werkstücke, bei dem elektrische Entladungen zwischen
Elektroden und als Düsen ausgebildeten Gegenelektroden
erfolgt. Bei einer derartigen Vorrichtung sind die Elektroden und
die als Düse ausgebildeten Gegenelektroden auf einer Seite
eines zu behandelnden Substrates positioniert, so dass die elektrische
Entladung nicht durch das Substrat hindurch erfolgt. Vielmehr wird
bei einer solchen Vorrichtung ein bei der elektrischen Korona-Entladung
erzeugtes Plasma mit Hilfe eines Gases, nämlich mit Hilfe
von Druckluft, auf die zu behandelnde Oberfläche des Substrates
geleitet. Anstelle von Druckluft können auch andere Gase,
zum Beispiel Stickstoff, zum Transport des Plasmas in Richtung auf
das Substrat verwendet werden.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde
eine neuartige Bogendruckmaschine zu schaffen.
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Dieses
Problem wird durch eine Bogendruckmaschine gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist
die oder jede Einrichtung zur Oberflächenmodifikation von
Bedruckstoffen im Bereich eines Moduls nach dem Anleger in die Bogendruckmaschine
integriert.
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Die
oder jede erfindungsgemäß angeordnete Einrichtung
zur Oberflächenmodifikation erzeugt vorzugsweise ein Plasma
auf der jeweils einen ihr zugeordneten Seite eines Bedruckstoffs.
Der Bedruckstoff ist demnach nicht zwischen den Elektroden, zwischen
welchen zur Plasmabildung eine elektrische Ladung erfolgt, positioniert.
Das über elektrische Entladungen aus Luft oder anderen
Gasen, wie zum Beispiel Stickstoff, erzeugte Plasma wird mit Hilfe
von Überdruck auf die jeweilige Oberfläche des
Bedruckstoffs geleitet. Die Integration der Einrichtung zur Oberflächenmodifikation
im Bereich des Anlegers ist hinsichtlich des Platzbedarfes besonders
vorteilhaft möglich.
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Nach
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Anleger
als Schuppenanleger ausgebildet und weist einen Anlagetisch auf,
auf welchem die Druckbogen als Schuppenstrom zu einer Bogenanlage
für eine Ausrichtung und Vereinzelung der Druckbogen transportierbar
sind, wobei die Einrichtung zur Oberflächenmodifikation
in den Bereich eines auf die Bogenanlage folgenden Bogentransportzylinders
integriert ist, in welchem die Oberfläche der zu modifizierenden
Bogen frei zugänglich ist.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein,
an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
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1:
einen Ausschnitt einer Bogendruckmaschine aus dem Bereich von deren
Bogenanlage,
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2:
eine erste integrierte Einrichtung zur Oberflächenmodifikation
in Breitenansicht,
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3:
ein Detail der Ansicht gemäß 2 mit
einer Plasmaerzeugungseinrichtung,
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4:
eine Darstellung einer Plasmaerzeugungsanlage für die erfindungsgemäße
Einrichtung nach einer zweiten Bauform,
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5:
eine erste erfindungsgemäße Anordnung innerhalb
einer Bogen verarbeitenden Druckmaschine und
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6:
eine weitere erfindungsgemäße Anordnung.
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Nachfolgend
wird die hier vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 4 in
größerem Detail beschrieben.
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1 zeigt
einen schematisierten Ausschnitt aus einer Bogendruckmaschine im
Bereich einer Bogenanlage 10. Im Bereich der Bogenanlage 10 werden
zu bedruckende Druckbogen bereitgestellt, die in einem Bogenanleger
in Form eines Stapels bereitgehalten, vereinzelt und über
einen Anlagetisch 11 einem ersten Druckwerk der Bogendruckmaschine
zugeführt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist
die Bogenanlage 10 mit einem Schuppenanleger verbunden,
was bedeutet, dass im Bereich des Anlagetisches 11 Druckbogen 12 mit
gegenseitiger Überlappung als Schuppenstrom transportiert
werden. 1 zeigt schematisiert zwei einander
teilweise überlappende Druckbogen 12 eines Schuppenstroms.
An dem in Transportrichtung (Pfeil 13) der Druckbogen 12 gesehen
vorne liegenden Ende des Anlagetisches 11 erfolgt eine
Ausrichtung der vereinzelten Druckbogen 12 an nicht gezeigten
Ausrichtmarken sowie eine Bogenzuführung der Druckbogen 12 mit
Hilfe eines Vorgreifers 14. Der Vorgreifer 14 erfasst
einen zuvor ausgerichteten Druckbogen 12 an seinem in Transportrichtung
vorne liegenden Abschnitt, zieht diesen vom Anlagetisch 11 ab
und übergibt ihn an einen ersten Zylinder 15 der Druckmaschine.
Für gewöhnlich ist dieser erste Zylinder 15 in
der Art einer so genannten Anlagetrommel ausgeführt.
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Die
in 1 dargestellte Konfiguration kann auch innerhalb
eines so genannten Anleger-Anlage-Moduls ausgeführt werden.
Hierbei soll dann ein der Bogendruckmaschine vorgeschalteter Anleger (Schuppenanleger)
mit den Vorrichtungen zur Bogenzufuhr zur Bogendruckmaschine, die
als Bogenanlage 10 ausgeführt wurden, in einer
Baueinheit zusammengefasst werden. Innerhalb dieser Baueinheit ist
die erfindungsgemäße Anordnung ebenfalls einsetzbar.
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In
den Bereich der Bogenanlage 10 der Bogendruckmaschine ist
eine Einrichtung 16 zur Oberflächenmodifikation
der zu bedruckenden Druckbogen 12 integriert. Nach 1 ist
die Einrichtung 16 zur Oberflächenmodifikation
in der Bogenanlage 10 im Bereich vor dem so genannten Vorgreifer 14 angeordnet,
wo eine Ausrichtung der von einem Stapel vereinzelten Druckbogen 12 vor
der Zufuhr zur Bogendruckmaschine erfolgt. Dort liegt der zu verarbeitende
Druckbogen so frei, dass seine Oberfläche vollständig
zugänglich ist. So können die Druckbogen 12 über
ihre gesamte Oberfläche einer Oberflächenmodifikation
unterzogen werden.
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Die
Einrichtung 16 zur Oberflächenmodifikation der
Bedruckstoffe 12 mittels eines Plasmas ist vorzugsweise
wie in 4 dargestellt, ausgeführt. So verfügt
die Einrichtung 16 der 4 über
mehrere Elektroden, die in zwei hintereinanderliegenden Reihen 17 bzw. 18 gruppiert
sind. Innerhalb jeder dieser beiden Reihen 17 und 18 sind
im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils vier Elektroden
in einem gemeinsamen Gehäuse 19 angeordnet, wobei
Düsen 20 des Gehäuses 19 Gegenelektroden
für die elektrische Entladung innerhalb der Einrichtung 16 bilden. Die
Anzahl der Reihen sowie die zugehörige Anzahl der Elektroden
je Reihe sind hier rein exemplarisch aufgeführt. Die Einrichtung 16 ist
gemäß 1 an einer Traverse 26 gelagert.
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Wie 4 entnommen
werden kann, sind die Düsen 20 bzw. die nicht
dargestellten Elektroden der beiden Reihen 17 und 18 derart
zueinander ausgerichtet, dass in der Mitte zwischen zwei benachbarten
Elektroden bzw. Düsen 20 einer Reihe eine Elektrode
bzw. Düse 20 einer benachbarten Reihe positioniert
ist. Hierdurch wird ein Array von Elektroden bzw. Düsen 20 gebildet,
mit Hilfe dessen die Bedruckstoffe 12 im Bereich ihrer
Oberfläche gleichmäßig einer Oberflächenmodifikation
unterzogen werden können.
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Bei
der in 4 schematisiert dargestellten Einrichtung 16 zur
Oberflächenmodifikation erfolgt die zur Plasmabildung erforderliche
elektrische Entladung innerhalb der Gehäuse 19,
wobei das hierbei gebildete Plasma mit Hilfe eines unter Überdruck ausströmenden
Trägergases, z. B. Druckluft 21, über die
Düsen 20 in Richtung auf die zu behandelnden Druckbogen 12 geleitet
wird. Hierzu greifen am Gehäuse 19 der beiden
Reihen 17 und 18 Druckluftanschlüsse 21 an,
um die Druckluft 21 ins Gehäuse 19 einzuleiten
und so das bei der Entladung gebildete Plasma zusammen mit Überdruck über
die Düsen 20 aus dem Gehäuse 19 herauszuführen
und in Richtung auf die Druckbogen 12 zu fördern.
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Die
Düsen 20 sind vorzugsweise als Schlitzdüsen
ausgeführt und verfügen im Querschnitt gesehen
parallel zur Förderebene und quer zur Bewegungsrichtung
der Druckbogen 12 über eine größere Abmessung
als in Bewegungsrichtung der zu behandelnden Druckbogen 12.
Hierdurch kann eine besonders gleichmäßige Behandlung
der Druckbogen 12 realisiert werden.
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Bei
der Einrichtung 16 gemäß 1 erfolgt, wie
bereits erwähnt, die elektrische Entladung vollständig
innerhalb des Gehäuses 19 der beiden Reihen 17 und 18,
so dass keine Kurzschlussgefahr mit den übrigen Baugruppen
der Bogendruckmaschine besteht. In diesem Fall müssen dann
an den anderen Baugruppen, z. B. am Übergabegreifer 14,
keine Veränderungen vorgenommen werden, was aus Kostengründen
bevorzugt ist.
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Alternativ
ist es auch möglich, die Einrichtung zur Oberflächenmodifikation
wie in 2 und 3 dargestellt, auszuführen.
So zeigen 2 und 3 eine Einrichtung 22 zur
Oberflächenmodifikation von Bedruckstoffen, wobei elektrische
Entladungen zwischen jeweils zwei außenliegenden Elektroden 23 (siehe 3)
erfolgen. Zwischen den Elektroden 23 bildet sich ein Plasma 24 aus,
das unter Zufuhr von Luft unter einem Überdruck als Druckluft 25 auf
eine Oberfläche der zu behandelnden Druckbogen 12 gerichtet
werden kann. Die Druckluft 25 nimmt dabei die zur Oberflächenmodifikation
erwünschten Ladungsträger mit und verteilt sie
flächig über die Oberfläche des zu behandelnden
Druckbogens 12.
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Da
bei der in 2 und 3 dargestellten Ausführung
der Einrichtung 22 zur Oberflächenmodifikation
die Elektroden 23 offen liegen, müssen Baugruppen
der Druckmaschine, die sich im Bereich der Einrichtung 22 befinden,
beschichtet werden, um die Gefahr von Kurzschlüssen durch
von den Elektroden überspringende Entladungsfunken zu vermeiden.
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Für
eine verbesserte Handhabung ist vorgesehen, dass die Einrichtungen 16 bzw. 22 zur
Oberflächenmodifikation von Druckbogen mittels einer Halterung
(hier etwa eine Traverse 26) im Anlagebereich der Bogendruckmaschine
angeordnet sind. An dieser Stelle können sie in eine Arbeitsposition über dem
Bogenweg einschwenkbar angeordnet sein. Für Wartungsarbeiten
an der Druckmaschine können die Einrichtungen 16 bzw. 22 auch
an der Traverse 26 oder mit der Traverse 26 aus
dem Anlagebereich abschwenkbar ausgeführt sein.
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Die
dergestalt in den Anlagebereich der Bogendruckmaschine integrierten
Einheiten 16, 22 zur Oberflächenmodifikation
von Druckbogen können schließlich noch durch eine
entsprechende Verschutzung 27 verkleidet sein. Mittels
der Verschutzung 27 kann über eine Absaugeinheit 31 der
Abtransport der entstehenden warmen Prozessgase mittels eines Unterdruckes
ermöglicht werden. Damit werden Umweltbelastungen vor Ort
vermieden und eine unzulässige Erwärmung der Einheiten 16 bzw. 22 durch den
Arbeitsprozess kann unterbunden werden.
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In 1 ist
im Bereich der Bogenanlage 10 eine Einrichtung 16 zur
Oberflächenmodifikation positioniert, mittels derer die
Druckbogen 12 im Bereich einer bezüglich der Transportebene
oberen Seite bzw. Oberfläche behandelt werden können.
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Sollen
die Druckbogen beidseitig bedruckt werden, so ist es auch möglich,
jeweils eine Einrichtung 16 zur Oberflächenmodifikation
zu beiden Seiten des Bedruckstoffs zu positionieren. So kann z.
B. eine zweite Einrichtung zur Oberflächenmo difikation in 1 unterhalb
des Ausrichtbereiches der Bogenanlage 10 oder unterhalb
des Zylinders 15 positioniert sein und so die Oberflächenmodifikation
des Bedruckstoffs im Bereich von dessen zweiter Seite übernehmen.
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Ebenso
kann die zweite Einrichtung zur Oberflächenmodifikation
im Bereich einer Bogenwendeeinrichtung in die Druckmaschine integriert sein.
Hierbei wird die zweite Einrichtung zur Oberflächenmodifikation
vorzugsweise im Bereich nach der Bogenwendung angeordnet, wo der
Druckbogen 12 umgestülpt ist und somit seine zweite
Seite nach oben liegt. Dann kann die Einrichtung 16 zur
Oberflächenmodifikation oberhalb der Transportebene der Bogenbahn
zugeordnet werden.
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Zusätzlich
kann eine dritte Einrichtung zur Oberflächenmodifikation
vor einem Lackwerk in die Bogendruckmaschine integriert sein.
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Auch
ist es möglich, die Einrichtung zur Oberflächenmodifikation
ausschließlich im Bereich einer Bogenwendung in die Bogendruckmaschine
zu integrieren. Dies ist dann von Vorteil, wenn einseitig beschichtete
Druckbogen verwendet werden, die zunächst von der unbeschichteten
Seite und nach der Bogenwendung von der beschichteten Seite bedruckt
werken sollen.
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Ebenso
kann die Einrichtung zur Oberflächenmodifikation ausschließlich
vor einem Lackwerk in die Bogendruckmaschine integriert sein. Dies
ist dann von Vorteil, wenn die bereits bedruckte Oberfläche
der Druckbogen für eine abschließende Veredelungsbehandlung,
z. B. durch Aufbringen einer glänzenden oder schützenden
Beschichtung, modifiziert werden sollen.
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In
den Einrichtungen 16, 22 zur Oberflächenmodifikation
werden Einheiten benutzt, bei denen die elektrische Entladung nicht
durch den Bedruckstoff hindurch erfolgt. Hier sind Elektroden und
Gegenelektroden, zwischen denen jeweils elektrische Entladungen
erfolgen, auf der jeweils gleichen Seite des zu behandelnden Druckbogens
positioniert. Die Einrichtungen 16, 22 weisen
dabei von der jeweiligen Oberfläche der Druckbogen einen
Abstand zwischen 5 mm und 10 mm auf.
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Erfindungsgemäß weist
die Anordnung weiter Merkmale auf.
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Die
Einrichtung 16 bzw. 22 zur Modifikation der Oberfläche
von Druckbogen ist entweder neben der Leistungsversorgung mit einer
eigenen Steuerung versehen oder kann mit der Maschinensteuerung
in der Weise gekoppelt sein, dass sie in ihrem Verhalten an den
Druckprozeß anpassbar ist. So kann wenigsten Zeitpunkt
oder Zeitdauer oder auch Zeitpunkt und -dauer der Plasmaerzeugung
an der Einrichtung 16 bzw. 22 einstellbar sein.
Die Einstellungen können auch in Bezug auf den Arbeitstakt
der Bogendruckmaschine abstimmbar sein.
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Die
Einrichtung 16 bzw. 22 zur Erzeugung des bei der
Modifikation der Druckbogenoberfläche verwendeten Plasmas
kann also in effizienter Weise auch auf die Zeit während
der Zufuhr eines Druckbogens in die Bogendruckmaschine begrenzt
werden. Damit wird verhindert, dass Ladungen unkontrolliert in die
Druckmaschine bzw. in die Bogenanlage 10 hineingestreut
werden.
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Weiterhin
kann die Oberflächenmodifikation mittels der Einrichtung 16, 22 so
erfolgen, dass Bereiche der Substratoberfläche sowohl quer
als auch längs zur Einzugsrichtung ausgespart werden. Dies ergibt
sich durch die beschriebene Bauform der Einrichtung 16 aus
einer Reihe von Entladungseinheiten.
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Weiterhin
kann die Stärke der Plasmaerzeugung einstellbar sein, um
in Bezug auf die gewünschten Druckbedingungen die notwendige
Menge an freien Radikalen in einem anpassbaren Plasma für
z. B. unterschiedliche Einstellungen von Oberflächenspannungen
bei der Modifikation der Oberfläche der Druckbogen zu erreichen.
Hierzu wird die Leistung der Entladungseinheiten variabel angesteuert,
so dass die Menge an reaktivem Plasmagas gezielt beeinflusst werden
kann.
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Wesentlich
ist, dass die Stärke der Oberflächenmodifikation
von Druckbogen durch das Plasma auf das jeweilige Substrat einstellbar
ist. Hierbei ergeben sich Unterschiede zwischen verschiedenen Bedruckstoffen,
da diese unterschiedlich mit den freien Radikalen aus dem Plasma
reagieren. Diese Reaktion kann für an sich gleiche Materialien
auf Grund variabler Herstellungsprozesse, Transport- und Lagerungsbedingungen
ebenso variierbar sein. Daher wird die Stärke der Oberflächenmodifikation
gezielt beeinflusst, wobei die Haupteinflussgröße
die Stärke des Plasmas ist. Weiterhin wirken sich aber
auch die Dauer der Plasmaeinwirkung, die verwendete Gasart und der
Druck des Blasluftstroms an den Düsen aus.
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Schließlich
lässt sich mittels der Steuerung auch die Stärke
der Oberflächenmodifikation der Druckbogen an die Transportgeschwindigkeit
der Druckbogen anpassen. Damit kann während des Druckprozesses
bei steigender Maschinengeschwindigkeit und damit kürzer
werdender Einwirkdauer des Plasmas die Stärke des Plasmas
angehoben werden, so dass auch in kürzerer Zeit immer die
gleiche Menge an reaktivem Plasmagas zur Verfügung steht. Ebenso
kann der Überdruck zur Aufprägung des Plasmagases
auf den Bedruckstoff angehoben werden.
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Gemäß 5 ist
erfindungsgemäß eine Einrichtung 16 zur
Erzeugung eines Plasmas einem Druckzylinder 30 eines Bogen
führenden Moduls zugeordnet und schafft so eine als Behandlungsmodul 29 ausgebildete
Vorrichtung in Kombination mit einer Bogendruckmaschine. Das Behandlungsmodul 29 ist zwischen
der Bogenanlage 10 und einem ersten Druckwerk 40 angeordnet.
Anstatt des ersten Druckwerkes 40 kann auch ein Lackwerk
vorgesehen sein. Die Druckbogen 12 werden zur Ausführung
der weiteren Bearbeitung über den Gegendruckzylinder 30 des
Behandlungsmoduls 29 und Bogentransporttrommeln 28 durch
auf das Behandlungsmodul 29 folgende Druckwerke 40, 50 geführt.
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Ein
derartiges Behandlungsmodul 29 kann darüber hinaus
auch in Kombination mit einem Lackmodul oder einer anders konfigurierten
Einheit zur Behandlung (wie etwas Prägen, Rillen, Schneiden) von
Bedruckstoffen im Inlineverfahren angeordnet sein.
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Alternativ
kann auch ein Behandlungsmodul 29 einer vollständig
als Lackiermaschine konfigurierten Bogendruckmaschine vorgeschaltet
sein, wobei in diesem Fall in Verbindung mit dem Behandlungsmodul 29 entsprechend
nachgeordnete Flexodruckwerke vorgesehen sind.
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Nach
einer Plasma-Vorbehandlung können inline weitere Verarbeitungsverfahren
bekannter Art nachgeschaltet sein. Hierfür kommen in Frage:
- – Drucken mit konventionellen oder
Anilox-Druckwerken,
- – Lackieren bzw. Beschichten,
- – Folienapplikation,
- – Prägen, Stanzen, Schneiden,
- – Ink-jet-Beschriftung, usw.
Ebenso kann eine
Prägestation auch dem Behandlungsmodul 29 vorgelagert
sein.
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Nach
einzelner Zufuhr von der Bogenanlage 10 zum Behandlungsmodul 29 liegend
die Druckbogen 12 dort auf dem Druckzylinder 30 als
Einzelbogen vor. So kann also eine vollflächige Behandlung der
Bogenoberfläche vorgenommen werden kann, während
die Druckbogen 12 auf dem Druckzylinder 30 gehalten
und glatt geführt werden. Der Druckzylinder 30 selbst
ist hier nicht mit einer die Entladung erzeugenden Gegenelektrode
versehen.
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Im
Vergleich zu bekannten Korona-Anlagen, die eine Gegenelektrode,
wie etwas einen Gegendruckzylinder, aufweisen, können mit
der hier beschriebenen Plasmaanlage auch metallisierte oder metallbedampfte
Bedruckstoffe, sowie Folien aus Kunststoff vorbehandelt werden.
Die so gestalteten Einrichtungen 16, 22 zur Oberflächenmodifikation sind
daher für Substrate aller derzeit bekannten Bedruckstoffarten
einsetzbar.
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Insbesondere
ist so auch die Oberflächenmodifikation mittels einer Entladung
an Substraten aus Bedruckstoffen mit metallischen Oberflächen möglich.
Hierbei kommen Folien-, Papier- oder Kartonbedruckstoffe mit metallischer
Kaschierung in Frage, wie zum Beispiel mit Aluminium kaschierte
Bedruckstoffe.
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Durch
die Konfiguration des Behandlungsmoduls 29 liegt ausreichend
Bauraum zur Energiezuführung und Ozonabsaugung mittels
einer Absaugeinrichtung 31 vor. Damit ist die thermische
Belastung der Bauraumumgebung gegenüber der Anordnung in der
Bogenanlage 10 nach 1 besser
beherrschbar. Die Einrichtung 16 zur Oberflächenmodifikation kann
bei Nicht-Benutzung nach oben gefahren oder abgeschwenkt werden.
Dies kann durch Bewegen der gesamten Einheit oder lediglich der
Elektroden erfolgen.
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Weiterhin
kann das Behandlungsmodul 29 mit einer Bogenführung 35 über
dem Behandlungszylinder (Gegendruckzylinder 30) versehen
sein.
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Die
beschriebene Einrichtung dient für Inline-Verfahren mit
Drucken und/oder Lackieren in Offset-Druckwerken und/oder Flexo-Lackwerken
oder -modulen. Vorzugsweise wird das Plasmaverfahren zur Oberflächenmodifikation
in einer ersten Arbeitsstation mit integrierter Bogenanlage und
vorgeschaltetem Bogenanleger ausgeführt.
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In 6 ist
eine Plasmabehandlung in einem Multifunktionsmodul 32 gezeigt,
das zur Nutzung zusätzlicher Bearbeitungsfunktionen dient.
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Die
Bogenführung für die Druckbogen kann berührend
und/oder berührungslos, wie etwas luftunterstützt,
erfolgen. Als Leitelemente können Rollen, Zylinder, bewegbare
Niederhalterstange (etwa im Bogeneinlauf in die Bogendruckmaschine)
benutzt werden. Die Leitelemente können auch innerhalb
des Behandlungsmoduls 29 oder des Multifunktionsmodul 32;
vor bzw. nach der Einrichtung 16, 22 angeordnet
sein. Alternativ kann die Einrichtung 16, 22 beweglich
taktend gegenüber der Oberfläche der am Gegendruckzylinder 30 geführten
Druckbogen 12 angeordnet sein.
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Die
Energiezu- und -abfuhr, sowie einer Absaugeinrichtung 31 für
im Prozess entstehende Gase können sowohl im Behandlungsmodul 29 als
auch im Multifunktionsmodul 32 integriert sein. Hierzu
sind die Module 29, 32 mit Verschutzungen 27 gekapselt und
mit in die Absaugvorrichtungen 31 integrierten Filtern,
Dämmeinrichtungen usw. versehen.
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Der
Gegenzylinder 30 ist bevorzugt als Massivzylinder mit veredelter
Oberfläche oder austauschbare Oberflächen wie
mit keramikbeschichteten Jackets (beschichtete Bleche) oder veredelten Blechen
auf einem Träger etwa in der Art einer Skelettrommel mit
Bogenführungsblechen versehen. Bei Verschleiß durch
thermischen Abtrag, kann so der Blechmantel einfach ausgetauscht
werden. Zu diesem Zweck sind am Gegendruckzylinder 30 integrierte
Aufnahme- und Spannsysteme vorgesehen.
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In 6 ist
die Einheit zur Plasmabehandlung als Multifunktionsmodul 32 ausgeführt.
Das Multifunktionsmodul 32 ist dazu mit Wechselsystemen zur
Nutzung von anderen zusätzlichen Bearbeitungsfunktionen
versehen. Im Multifunktionsmodul 32 sind hierzu Einrichtungen
zum Verfahren oder Schwenken oder Entnahme der Einrichtung 16, 22 zur
Oberflächenmodifikation durch Plasmaerzeugung angeordnet.
Alternativ kann ein Prägezylinder 33 in dem Multifunktionsmodul 32 eingesetzt
oder mit Prägewerkzeugen bestückt werden. Weiterhin
kann auch ein Ink-Jet-Drucksystem 34 in das Multifunktionsmodul
eingesetzt werden. Die zusätzlichen Einrichtungen können
gemeinsam in dem Multifunktionsmodul 32 aufgenommen und
zum gemeinsamen oder alternativen Einsatz gegenüber der
Wirkfläche am Gegendruckzylinder 30 verschiebbar
angeordnet sein.
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Das
Multifunktionsmodul 32 kann auch alternativ durch Einrichtungen
zur wechselnden Bestückung oder zur doppelten Bestückung
mit den genannten oder weiteren Arbeitsvorrichtungen für
andere Aufgaben genutzt werden.
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Für
die dadurch entstehenden Funktionalitäten werden die vorhandenen
Bogenführungseinrichtungen weitestgehend unverändert
genutzt.
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Bei
inline-Verfahren mit Folienapplikation, kann sowohl der Bedruckstoff,
wie auch die zu applizierende Folie mit einem Plasmaverfahren über
eine zugehörige Einrichtung entsprechend der Einrichtung 16, 22 zur
Oberflächenmodifikation behandelt werden, es können
beide Einrichtungen zusammenwirken oder auch einzelne Einrichtungen
genutzt werden, die zugehörigen Versorgungseinheiten können
zusammengefasst sein.
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- 10
- Bogenanlage
- 11
- Anlagetisch
- 12
- Druckbogen
- 13
- Pfeil/Transportrichtung
- 14
- Vorgreifer
- 15
- Zylinder
- 16
- Einrichtung
- 17
- Reihe
- 18
- Reihe
- 19
- Gehäuse
- 20
- Blasdüse
- 21
- Druckluftanschluss
- 22
- Einrichtung
- 23
- Elektrode
- 24
- Plasmastrom
- 25
- Blasluftzufuhr/Blasluftstrom
- 26
- Traverse
- 27
- Verschutzung
- 28
- Transfertrommel
- 29
- Plasma-Vorbehandlungsmodul
- 30
- Druckzylinder
- 31
- Absaugung
- 32
- Multifunktionsmodul
- 33
- Form-/Prägezylinder
- 34
- Ink-Jet-Druckeinrichtung
- 35
- Bogenführung
- 40
- Druckwerk
- 50
- Druckwerk
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10232255
A1 [0005]
- - DE 202004008285 U1 [0006]