-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen
einer strukturierten Schicht auf einem Bogenmaterial in einer Verarbeitungsmaschine
nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
-
Zur
Veredelung von bedruckten, lackierten Druckbogen (Bogenmaterial)
mittels eines Kaltfolientransferverfahrens sind mehrere Verfahren
und Vorrichtungen bekannt.
-
Ein
Verfahren sowie eine Vorrichtung dieser Art ist aus
EP 0 569 520 B1 bekannt,
wobei ein Kaltfolienmaterial und eine Druckvorrichtung, die dieses Material
verwendet, beschrieben sind. Dabei ist eine Bogenmaterial 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 einem dem Druckwerk folgenden Beschichtungswerk
mit einem Gegendruckzylinder und einem Transferzylinder ist eine
Folienführung vorgesehen. Diese ist in der Art konzipiert,
dass von einer Rolle ein Kaltfolienmaterial durch den als Pressspalt wirkenden
Druckspalt des Beschichtungswerkes zwischen dem Gegendruckzylinder
und dem Transferzylinder geführt wird und das verbliebene
Kaltfolienmaterial wird auf der Auslaufseite nach dem Verlassen des
Beschichtungswerkes wieder aufgewickelt.
-
Die
WO 2008/084191 A1 offenbart
einen transparenten Beschichtungsprozess mit nachstehenden Schritten:
Auftragen einer aushärtbaren Lackschicht auf ein Substrat,
(Bedruckstoff), Pressen einer Oberflächen behandelten Filmoberfläche
gegen die noch feuchte Lackschicht, Härten der Lackschicht
während der Film an diese gepresst wird und Trennen des
Films von der Lackschicht nach dem die Lackschicht gehärtet
ist. Hierzu wird eine Maschinenkonfiguration offenbart, welche eine
vorgeordnete Druckeinheit oder eine Beschichtungseinheit für
die Übertragung von einer härtbaren Lackschicht
auf das Substrat sowie eine dieser nachgeordnete Druckeinheit oder
eine Beschichtungseinheit zum Pressen der Filmoberfläche
gegen die noch feuchte Lackschicht umfasst. Weiterhin umfasst die
Maschinenkonfiguration eine Aushärteinheit zum Aushärten
der Lackschicht während der Film gegen diese bzw. das Substrat
gepresst wird sowie ein Bedruckstoff-Transportsystem für
das beschichtete Substrat und den Film, welches den Film von der
Lackschicht trennt nachdem der Lack ausgehärtet ist. Der
gegen die Lackschicht gepresste Film haftet durch die Zügigkeit
bzw. Klebkraft des Lackes an der Lackschicht und zusätzlich
ist eine Führungswalze stromabwärts angeordnet,
welche den Anpresskontakt des Filmes mit der Lackschicht auf dem
Bedruckstoff realisiert. Die Trennung des (nicht benötigten)
Films vom Bedruckstoff erfolgt nachdem Passieren der Führungswalze.
-
DE 10 2006 021 069
A1 offenbart eine Druckerpresse mit einer einer Druckeinheit
nachgeordneten Lackiereinheit und einer der Lackiereinheit nachgeordneten
holographischen Endbearbeitungseinheit. Die holographische Endbearbeitungseinheit umfasst
einen eine Hologrammoberfläche aufweisenden Filmförmling,
der mittels einer Zuführeinrichtung synchron zu einem Bogenführungszylinder
in Wirkverbindung bringbar ist. Die holographische Endbearbeitungseinheit
umfasst weiterhin ein Paar Walzen, welche im Fertigungsbetrieb die
Hologrammoberfläche des Filmförmlings auf das
am Bogenführungszylinder aufliegend geführte Bogenmaterial drücken.
Beide Walzen sind weiterhin in einen Unterbrechungszustand bewegbar,
wobei der Filmförmling zum Bogenmaterial außer
Kontakt ist. Zwischen beiden Walzen ist eine Ultraviolett (UV)-Belichtungseinrichtung
angeordnet, welche zum Bogenmaterial UV-Strahlen emittiert.
-
DE 10 2007 034 302
A1 bildet die Ausführung gemäß
DE 10 2006 021 069
A1 weiter, indem eine Transferfolie auf das Bogenmaterial
gedrückt wird. Dabei können die das Bogenmaterial
am Bogenführungszylinder fassenden Greifer während
des Aufpressens der Transferfolie in das Innere des Bogenführungszylinders
versenkt werden.
-
DE 10 2008 bildet die Ausführungen
gemäß
DE 10 2007 034 302 A1 und
DE 10 2006 021 069 A1 dahingehend
weiter, indem die UV-Belichtungseinrichtung in Richtung zum Bogenführungszylinder
hin bzw. von diesem weg bewegbar ist. Dabei ist die UV-Belichtungseinrichtung
gemeinsam mit dem Filmförmling vom Bogenführungszylinder
weg oder hin bewegbar.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art flexibler ausführen zu können.
-
Die
Aufgabe wird durch die Ausbildungsmerkmale von Anspruch 1 und 2
gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen.
-
Zum
Veredeln von Bogenmaterial wird zuerst das Bogenmaterial mit einer
Lackschicht auf der jeweiligen Seite beschichtet, die eine Struktur
erhalten soll. Anschließend wird in einen Pressspalt eines
Applikationswerk, gebildet durch einen Bogenführungszylinder,
speziell einen Gegendruckzylinder, und einen Zylinder, beispielsweise
einem Formzylinder oder Gummituchzylinder, eine Strukturschicht
oder einer Strukturfolie mit Strukturschicht sowie das Bogenmaterial
mit bereits aufgebrachter Lackschicht zugeführt. Dabei
wird ausschließlich im Pressspalt eine flächenbezogene
Kraft auf die Strukturschicht oder die Strukturfolie mit Strukturschicht
aufgebracht, so dass deren Oberflächenstruktur in die Lackschicht übertragen
wird. Nach dem Passieren des Pressspaltes wird das Bogenmaterial
mit der Lackschicht sowie der Strukturschicht oder der Strukturfolie
mit Strukturschicht in einem Umschlingungswinkel X deckungsgleich,
d. h. aufeinanderliegend, auf dem das Bogenmaterial führenden
Bogenführungszylinder, in Förderrichtung transportiert.
Während das Bogenmaterial mit Lackschicht und der darauf
angeordneten Strukturschicht bzw. Strukturfolie mit Strukturschicht den
Umschlingungswinkel X in Förderrichtung passiert, wird
keine zusätzliche Kraft auf das auf dem Gegendruckzylinder
geführte Bogenmaterial aufgebracht, da die erforderliche
Verbindung mittels einer flächenbezogenen Kraft bereits
im vorgeordneten Pressspalt erzeugt wurde. Im Anschluss an den bereits
angeführten Pressspalt, in dem die Oberflächenstruktur
der Strukturschicht bzw. Strukturfolie (mit Strukturschicht) in
die Lackschicht auf dem Bogenmaterial übertragen wurde,
wird somit das Bogenmaterial mit Lackschicht und der Strukturschicht lediglich
auf dem Gegendruckzylinder aufliegend mit der Vorderkante an Greifern
fixiert in Förderrichtung transportiert bzw. geführt.
Die im Pressspalt an das Bogenmaterial (mit Lackschicht) angedrückte
Strukturfolie bzw. die Strukturschicht wird somit synchron (deckungsgleich)
mit dem Bogenmaterial in Förderrichtung auf dem Gegendruckzylinder
transportiert.
-
Zusätzlich
wird in Förderrichtung nach dem Passieren des Pressspaltes
das Bogenmaterial mit Lackschicht und Strukturfolie bzw. die Strukturschicht im
Umschlingungswinkel X eines Bogenführungszylinders einer
Strahlung oder Trocknung ausgesetzt. Bevorzugt erfolgt die Einwirkung
der Strahlung oder Trocknung unmittelbar nach dem Verlassen des Pressspaltes.
Zumindest wird dabei die Lackschicht in der von der Strukturfolie
bzw. die Strukturschicht geprägten Form auf dem Bogenmaterial
der Strahlung oder Trocknung ausgesetzt. Dabei wird ein Aushärte-/Trocknungsprozess
in der Lackschicht angeregt und möglichst weitgehend durchgeführt.
-
In
Förderrichtung folgt dem Umschlingungswinkel X ein Auslaufspalt
in dem die Strukturschicht mit strukturierter Oberfläche
bzw. die Strukturfolie mit Strukturschicht von dem auf dem Bogenführungszylinder
geführten Bogenmaterial mit strukturierter Lackschicht
trennbar ist und das Bogenmaterial mit der strukturierter Lackschicht
auf dem Gegendruckzylinder weiter transportierbar ist. Mit der Trennung von
Strukturschicht mit strukturierter Oberfläche bzw. der
Strukturfolie mit Strukturschicht von der auf dem Bogenmaterial
befindlichen strukturierten Lackschicht ist der Abformprozess, d.
h. die Nachbildung der Oberflächenstruktur der jeweiligen
Strukturschicht, in der strukturierten Lackschicht beendet. Mittels
Einwirkung der Strahlung oder Trocknung von einer Strahlungs-/Trocknungsquelle
ist die strukturierte Lackschicht im Wesentlichen formstabil erstarrt.
-
Bevorzugt
sind Umlenkmittel für den Abtransport der benutzten Strukturschicht
bzw. Strukturfolie gestellfest angeordnet. Diese Umlenkmittel dienen
lediglich der Bahnführung der abzufördernden Strukturschicht
bzw. Strukturfolie und sind zu dem das Bogenmaterial führenden
Gegendruckzylinder sowie dem Bogenmaterial mit strukturierter Lackschicht
außer Kontakt.
-
Ergänzend
kann einem derartigen Applikationswerk bei Bedarf eine Weiterverarbeitungseinheit, z.
B. zum Prägen, Schneiden oder Stanzen, nachgeordnet sein.
-
Die
Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden. Dabei zeigen schematisch:
-
1 ein
Applikationswerk in erster Ausbildung,
-
2 eine
weitere Anordnung eines Applikationswerks,
-
3 eine
weitere Anordnung eines Applikationswerks und
-
4 einer
Strukturwalze für ein Applikationswerk.
-
Eine
Verarbeitungsmaschine, vorzugsweise für das Veredeln von
Bogenmaterial 6, umfasst in Förderrichtung 3 des
Bogenmaterials 6 betrachtet einen Anleger sowie eine Anlage
und mehrere Druckwerke C. Bei Bedarf kann die Verarbeitungsmaschine
zusätzlich wenigstens ein Lackwerk A umfassen.
-
Ein
derartiges Druckwerk C umfasst, einen als Bogenführungszylinder
ausgebildeten Gegendruckzylinder 2, einen Zylinder 1 – hier
als Gummituchzylinder ausgebildet –, einen Platten-/Formzylinder 19,
ein Farbwerk 20 und bei Bedarf ein Feuchtwerk 21.
Dem jeweiligen Gegendruckzylinder 2 kann nach dem Druckspalt,
gebildet aus Gummituchzylinder 1 und Gegendruckzylinder 2,
eine zweite Strahlungs-/Trocknungsquelle 9 zugeordnet sein.
Die weiteren Druckwerke C sind im Wesentlichen baugleich ausgebildet
und können ebenso derartige Strahlungs-/Trocknungsquellen 9 aufweisen.
-
Ein
Lackwerk A umfasst zumindest einen das Bogenmaterial 6 führenden
Gegendruckzylinder 2, einen mit dem Gegendruckzylinder 2 in
Wirkverbindung stehenden Zylinder 1, hier als Formzylinder oder
Gummituchzylinder ausgebildet. Der Zylinder 1 jedes Lackwerks
A ist mit einer Dosiereinrichtung 17 in Wirkverbindung.
Dem jeweiligen Gegendruckzylinder 2 kann nach dem Lackspalt,
gebildet aus Zylinder 1 und Gegendruckzylinder 2,
eine zweite Strahlungs-/Trocknungsquelle 9 zugeordnet sein.
Die in den Druckwerken C und Lackwerken A angeordneten zweiten Strahlungs-/Trocknungsquellen 9 können als
Ultraviolett (UV)-Trockner ausgebildet sein.
-
Zwischen
Druckwerken C sowie zwischen einem Druckwerk C und einem Lackwerk
A sind Transferzylinder 18 angeordnet. Die Gegendruck- 2 sowie die
Transferzylinder 18 sind Bogenführungszylinder mit
Bogenhaltemitteln, bevorzugt mit Greifern zum Fixieren einer Bogenkante.
-
Die
Greifer der Bogenführungszylinder, speziell der Gegendruckzylinder 2 sowie
der Transferzylinder 18, können herkömmliche, über
die Mantelfläche(n) des Gegendruckzylinders 2 bzw.
Transferzylinders 18 hervorstehende Greifer sein. Alternativ können
die Greifer innerhalb der Mantelfläche(n) des Bogenführungszylinders 2 bzw. 18,
einschließlich eines Aufzugs auf der Mantelfläche,
angeordnet sein. Alternativ können die Greifer zumindest
bei Passage eines Druck-, Lack- oder Pressspalts 10 in
das Innere des Bogenführungszylinders 2, 18,
insbesondere des Gegendruckzylinders 2, temporär
bewegbar sein.
-
Sämtliche
Platten-/Formzylinder 19 können in einer ersten
Ausbildung in den Räderzug des Hauptantriebes der Druckmaschine
integriert sein. In einer zweiten Ausbildung sind sämtliche
Platten-/Formzylinder 19 zumindest im Druckbetrieb vom Hauptantrieb
(mit Räderzug) mechanisch getrennt und jeweils mit einem
Einzelantrieb für den Druckbetrieb bzw. zum Rüsten
gekoppelt.
-
Die
Verarbeitungsmaschine umfasst ein Applikationswerk B, beispielsweise
im Grundaufbau ein konventionelles Lackwerk, welches einen Formzylinder,
hier als Zylinder 1, sowie bei Bedarf eine Dosiereinrichtung 17,
sowie einen Bogenführungszylinder als Gegendruckzylinder 2 umfasst.
Bevorzugt ist dem Gegendruckzylinder 2 ein Transferzylinder 18 vorgeordnet.
Für die Lackschichtstrukturierung oder alternativ die Funktion
eines Kaltfolientransfers ist die Dosiereinrichtung 17 zumindest
vom zugeordneten Formzylinder (Zylinder 1) getrennt, vorzugsweise
abgestellt.
-
Nach
Beendigung der Lackapplikation bzw. Lackschichtstrukturierung oder
des Kaltfolientransfers und Entfernung eines Strukturfolien- oder
Strukturschichtmaterials 7 aus dem Pressspalt 10,
gebildet aus Zylinder 1 und Gegendruckzylinder 2,
kann die Dosiereinrichtung 17 erneut mit dem Formzylinder 1 in
Funktionsverbindung gebracht und das Applikationswerk B erneut als
konventionelles Lackwerk eingesetzt werden.
-
Alternativ
kann das Applikationswerk B im Grundaufbau auch ein Druckwerk sein,
welches einen Gummituchzylinder, hier als Zylinder 1 ausgeführt,
sowie einen Platten-/Formzylinder 19 und zumindest ein
Farbwerk 20 umfasst. Für die Funktion der Lackschichtstrukturierung
oder des Kaltfolientransfers ist der Platten-/Formzylinder 19 zumindest vom
zugeordneten Gummituchzylinder 1 getrennt. Nach Beendigung
der Applikation und Entfernung des Strukturfolien- oder Strukturschichtmaterials 7 aus
dem Pressspalt 10, gebildet aus Gummituchzylinder 1 und
Platten-/Formzylinder 19, kann der Platten-/Formzylinder 19 mit
Farbwerk 20 mit dem Gummituchzylinder 1 in Funktionsverbindung
gebracht und das Applikationswerk B erneut als Druckwerk eingesetzt
werden.
-
In 1 ist
u. a. als Auftragwerk ein Druckwerk C gezeigt, welches aus einem
Zylinder 1, hier als Gummituchzylinder 1 ausgebildet,
einem Platten-/Formzylinder 19, einem Farbwerk 20 und
bei Bedarf einem Feuchtwerk 21 gebildet ist. Dem Gummituchzylinder 1 ist
ein das Bogenmaterial 6 führender Gegendruckzylinder 2 zugeordnet.
Bei Bedarf kann in Förderrichtung 3 nach der Kontaktstelle
von Gummituchzylinder 1 und Gegendruckzylinder 2 eine zweite
Strahlungs-/Trocknungsquelle 9, beispielsweise ein UV-Trockner,
angeordnet sein. Mittels des als Druckwerk C ausgebildeten Auftragwerkes
können ausgehend vom Farbwerk 20 über
eine am Platten-/Formzylinder 19 fixierte Druckform und
den Gummituchzylinder 1 Beschichtungen des Lackes auf das
am Gegendruckzylinder 2 geführte Bogenmaterial 6 aufgebracht
werden. Alternativ kann zwischen dem Platten-/Formzylinder 19 und
dem Gummituchzylinder 1 eine Trennung erfolgen. Der Lack wird
dann von einer an den Gummituchzylinder 1 an-/abstellbaren
(zusätzlichen) Dosiereinrichtung 17 auf eine am
Gummituchzylinder 1 fixierte Platte übertragen
und auf das Substrat appliziert.
-
In 2 ist
das Applikationswerk B gezeigt, dem in Förderrichtung 3 ein
Druckwerk C mit gleicher Funktion für die Lackbeschichtung
vorgeordnet ist. Alternativ kann dem Applikationswerk B statt des Druckwerkes
C ein Lackwerk A mit gleicher Funktion für die Lackbeschichtung
vorgeordnet sein.
-
Dieses
Applikationswerk B umfasst einen unmittelbar nachgeordneten, vorzugsweise
integrierten Bogenausleger D. Dieser Bogenausleger D umfasst eine
endlos umlaufende Fördereinrichtung 22, welche
Mittel zum Halten des jeweiligen Bogenmaterials 6 aufweist
zwecks Förderung des Bogenmaterials 6 in Richtung
eines Auslegerstapels 23 und Ablage auf diesem. Die Fördereinrichtung 22 ist
in Förderrichtung 3 unmittelbar dem Gegendruckzylinder 2
des
Applikationswerks B nachgeordnet. Bei Bedarf kann der Bogenausleger
D eine weitere, zweite Strahlungs-/Trocknungsquelle 9 aufweisen.
-
Das
Applikationswerk B umfasst die den Pressspalt 10 bildenden
Gegendruckzylinder 2 und Zylinder 1, welche Mittel
zum Erzeugen einer auf das Bogenmaterial 6 mit Lackschicht
und auf die Strukturschicht bzw. Strukturfolie 7 (mit Strukturschicht)
wirkenden, flächenbezogenen Kraft umfassen. Die Strukturschicht
der Strukturfolie 7 kann eine regelmäßige,
unregelmäßige bzw. stochastische Struktur aufweisen.
Bei Bedarf kann die Strukturschicht (Strukturfolie 7) mittels
einer Einrichtung direkt in der Verarbeitungsmaschine erzeugt werden.
Beispielsweise kann hierzu das Applikationswerk B eine die Strukturschicht
erzeugende Lasereinrichtung aufweisen.
-
Als
Bogenmaterial 6 ist beispielsweise Papier, Karton, Wellpappe
oder Folie einsetzbar, wobei das Bogenmaterial 6 (vor-)
veredelt oder kaschiert sein kann. Der Zylinder 1 kann
einen Zylinderkanal umfassen, welcher mit am benachbarten Gegendruckzylinder 2 (Bogenführungszylinder 2)
angeordneten Bogenhaltemitteln in Wirkverbindung ist. Die Mittel
zur Erzeugung einer flächenbezogenen Kraft können
Getriebemechanismen und/oder Lagerungen sein, welche auch eine Positionsveränderung
des Zylinders 1, beispielsweise zur Anpassung an die Dicke
des Bogenmaterials 6 und/oder an die Dicke der Strukturschicht
bzw. Strukturfolie 7 sowie zur Einstellung der Presskraft
im Pressspalt 10, gestatten.
-
Im
Anschluss an den Pressspalt 10 sind die Strukturschicht
bzw. Strukturfolie 7 (mit Strukturschicht) und das mit
der Lackschicht beschichtete Bogenmaterial 6 in einem Umschlingungswinkel
X synchron auf dem Gegendruckzylinder 2 in Förderrichtung 3 transportierbar.
Im Bereich des Umschlingungswinkels X ist dem das Bogenmaterial 6 mit Lackschicht
und Strukturschicht bzw. Strukturfolie 7 (mit Strukturschicht)
führenden Gegendruckzylinder 2 in einem Abstand
zum Härten der Lackschicht eine erste Strahlungs-/Trocknungsquelle 8 benachbart angeordnet.
In Förderrichtung 3 ist nach dem Umschlingungswinkel
X ein Auslaufspalt 11 angeordnet ist. In diesem Auslaufspalt 11 ist
die Strukturschicht bzw. Strukturfolie 7 (mit Strukturschicht)
mit strukturierter Oberfläche von dem Bogenmaterial 6 mit
der strukturierter Lackschicht trennbar und das Bogenmaterial 6 ist
mit der strukturierter Lackschicht auf dem Gegendruckzylinder 2 weiter
transportierbar ist.
-
Einzelne
oder sämtliche Strahlungs-/Trocknungsquellen 8; 9 können
insbesondere unter Berücksichtigung der Art des Lackes
als bevorzugt UV-Trockner, IR-Trockner oder sonstige Trockner ausgeführt
sein.
-
In
einer weiteren Ausbildung kann im Applikationswerk B zumindest die
erste Strahlungs-/Trocknungsquelle 8 als UV-Strahlungs-/Trocknungsquelle 8 auf
LED-Basis (Light Emitting Diode) ausgebildet sein. Eine solche LED – Strahlungs-/Trocknungsquelle 8 erstreckt
sich zumindest über die Formatbreite und gegebenenfalls
umfangsseitig in Förderrichtung 3. Bevorzugt kann
die UV-Strahlungs-/Trocknungsquelle 8 über die
Formatbreite und/oder in Umfangsrichtung, d. h. in Förderrichtung 3,
des Bogenmaterials 6 einzeln aktivierbare UV-LED, beispielsweise
UV-LED-Strahler 34, aufweisen, deren emittierte Strahlung
auf das Bogenmaterial 6 gerichtet ist. Bevorzugt kann die
mittels UV-LED emittierte Strahlung der UV-LED-Strahler 34 bei
Bedarf auf die jeweils eine Lackschicht (UV-härtende Lackschicht)
tragenden Gebiete des Bogenmaterials 6 gerichtet sein.
-
Der
Einsatz einer UV-Strahlungs-/Trocknungsquelle auf LED-Basis ist
nicht auf die erste Strahlungs-/Trocknungsquelle 8 beschränkt.
Vielmehr kann zumindest eine zweite Strahlungs-/Trocknungsquelle 9 im
Bogenausleger D zum Nachhärten ebenso als UV-Strahlungs-/Trocknungsquelle 9 auf LED-Basis
ausgebildet sein. Mittels der UV-LED-Strahler 34 kann in
vorteilhafter Weise der Wärmeeintrag in das Bogenmaterial 6 relativ
gering bleiben und bei Bedarf sind nur bestimmte UV-LED für
eine Spot-Strahlung aktivierbar.
-
In
Förderrichtung 3 ist nach dem Auslaufspalt 11 eine
Umlenkwalze 15 zum Abfördern der benutzten Strukturschicht
bzw. Strukturfolie 7 (mit Strukturschicht) angeordnet,
wobei sie außer Kontakt zum Bogenmaterial 6 am
Gegendruckzylinder 2 steht und dabei den Auslaufspalt 11 mit
dem Gegendruckzylinder 2 bildet.
-
Mittels
eines dem Applikationswerk B vorgeordneten Druckwerks C, Lackwerks
A oder einer in ein Druckwerk C integrierten Lackiereinrichtung
wird eine UV-trocknende Lackschicht auf das Bogenmaterial 6 aufgetragen.
Das lackierte (vollflächig oder partiell) Bogenmaterial 6 wird
im darauf folgenden Druckspalt (Pressspalt 10) des Applikationswerks
B mit einer Strukturschicht oder einer eine Strukturschicht tragenden
Strukturfolie 7 in Kontakt gebracht, welche auf der Kontaktseite
zum Bogenmaterial 6 (mit Lack) eine Oberflächenstruktur,
vorzugsweise ein feines Relief, aufweist.
-
Derartige
Spezialfolien (Strukturfolie/Strukturschicht 7) sind bekannt
und finden Einsatz in unterschiedlichen Anwendungen.
-
Eine
auf diese Weise auf Lackschichten übertragene, abgeformte
Oberflächenstruktur bzw. ein Relief kann danach unter Einwirkung
von geeigneten Lichtbrechungen zu bestimmten holografischen und
haptischen Effekten führen.
-
Um
die erwünschte Oberflächenstruktur bzw. das erwünschte
Relief detailliert auf die Lackschicht zu übertragen, muss
der Lack während des Kontakts zwischen der auf dem Bogenmaterial 6 aufliegenden, haftenden
Lackschicht und der Strukturschicht bzw. Strukturfolie 7 (mit
Strukturschicht) mit Hilfe einer Strahlung, bevorzugt von UV-Strahlung,
getrocknet werden. Die Trocknung der Lackschicht erfolgt dabei durch
die Strukturschicht bzw. Strukturfolie 7 (mit Strukturschicht)
hindurch. Erst anschließend werden Bogenmaterial 6 und
Strukturschicht bzw. Strukturfolie 7 (mit Strukturschicht)
getrennt.
-
Um
die Übertragung der Oberflächenstruktur bzw. des
Reliefs auf die Lackschicht zu gewährleisten, muss die
Strukturschicht bzw. Strukturfolie 7 (mit Strukturschicht)
nach dem Druckspalt (Pressspalt 10) noch eine definierte
Wegstrecke, d. h. einen Umschlingungswinkel X, über den
Gegendruckzylinder 2 geführt werden und dabei
mit UV-Strahlung bzw. UV-Licht bestrahlt werden. In Förderrichtung 3 folgt dem
Umschlingungswinkel X der Auslaufspalt 11 in dem die Strukturschicht
mit strukturierter Oberfläche bzw. die Strukturfolie mit
Strukturschicht 7 von dem auf dem Bogenführungszylinder 2 geführten
Bogenmaterial 6 mit strukturierter Lackschicht trennbar
ist und das Bogenmaterial 6 mit der strukturierter Lackschicht
auf dem Gegendruckzylinder 2 weiter transportierbar ist.
Mit der Trennung von Strukturschicht mit strukturierter Oberfläche
bzw. der Strukturfolie mit Strukturschicht 7 von der auf
dem Bogenmaterial 6 befindlichen strukturierten Lackschicht
ist der Abformprozess, d. h. die Nachbildung der Oberflächenstruktur
der jeweiligen Strukturschicht 7, in der strukturierten
Lackschicht beendet. Mittels Einwirkung der Strahlung oder Trocknung
von der Strehlungs-/Trocknungsquelle 8 ist die strukturierte
Lackschicht im Wesentlichen formstabil erstarrt, d. h. ausreichend
ausgehärtet.
-
Dieser
Beschichtungsprozess kann an dem Applikationswerk B wie folgt ausgeführt
werden:
In 1 ist eine erfindungsgemäße
Anordnung gezeigt. Im Druckwerk C wird direkt oder mittels eines dort
angeordneten und ggf. abstellbar angebrachten Dosierwerkes 17 eine
Lackschicht (vollflächig oder partiell) auf das auf dem
Bogenführungszylinder 2 geführte Bogenmaterial 6 aufgetragen.
Das lackierte Bogenmaterial 6 wird mit noch verformbarer
Lackschicht mittels Bogenführungszylinder 2 und 18 an den
nachgeordneten Bogenführungszylinder 2 des Applikationswerks
B und zum Pressspalt 10 transportiert. Hier ist eine Strukturschicht
bzw. Strukturfolie 7 (mit Strukturschicht) von einer Folienvorratsrolle 13 durch
den Pressspalt 10 zwischen Gummizylinder 1 und
Gegendruckzylinder 2 und danach über eine Umlenkwalze 15 zu
einer Foliensammelrolle 14 geführt. Die Folienvorratsrollen 13 und
Foliensammelrollen 14 können auf einem drehbaren
Rollenstern gelagert sein oder alternativ in einem Folienspeicher vor
hinter oder neben der Verarbeitungsmaschine.
-
Alternativ
kann die Strukturfolie mit Strukturschicht 7 auch über
Walzen endlos umlaufend ausgeführt sein.
-
Weiterhin
kann die Strukturfolie mit Strukturschicht 7 vorwärts
oder rückwärts transportiert werden.
-
Bei
Bedarf kann das Applikationswerk B eine Reinigungsvorrichtung umfassen
zwecks Reinigung der Strukturfolie mit Strukturschicht 7.
Dabei wird die transportierte Strukturfolie mit Strukturschicht 7 mit temporär
mit der Reinigungsvorrichtung in Kontakt gebracht.
-
Die
Strukturschicht bzw. Strukturfolie 7 (mit Strukturschicht)
sowie das mit Lack beschichtete Bogenmaterial 6 werden
gemeinsam dem Pressspalt 10 zugeführt. Dabei wird
ausschließlich im Pressspalt 10 eine flächenbezogene
Kraft auf das Bogenmaterial 6 mit Lackschicht und die Strukturschicht
bzw. Strukturfolie 7 (mit Strukturschicht) erzeugt. Nach
der Passage des Pressspalts 10 werden die Strukturschicht
bzw. Strukturfolie 7 (mit Strukturschicht) und das auf
dem Gegendruckzylinder 2 geführte, mit einer Lackschicht
beschichtete Bogenmaterial 6 in dem Umschlingungswinkel
X synchron auf dem Gegendruckzylinder 2 in Förderrichtung 3 transportiert.
-
Im
Anschluss an den Pressspalt 10 wird zumindest die Lackschicht
einer Strahlung oder Trocknung, insbesondere einer UV-Strahlung,
ausgesetzt. Hierbei werden das Bogenmaterial 6 mit Lackschicht sowie
die Strukturschicht bzw. Strukturfolie 7 deckungsgleich
in Förderrichtung 3 in einem Umschlingungswinkel
X auf dem Bogenführungszylinder 2 des Applikationswerks
B geführt. Am Ende des Umschlingungswinkels X ist der Auslaufspalt 11 vorgesehen und
in diesem wird die Strukturschicht bzw. Strukturfolie 7 von
der auf dem Bogenmaterial 6 haftenden Lackschicht getrennt
und abgeführt und das Bogenmaterial 6 mit der
strukturierten Lackschicht wird auf dem Bogenführungszylinder 2 (Gegendruckzylinder) in Förderrichtung 3 abgeführt
-
Die
Trocknung der Lackschicht erfolgt dabei über einen geeigneten,
dem Bauraum entsprechende erste Strahlungs-/Trocknungsquelle 8,
beispielsweise einen UV-LED Trockner 8, der zwischen dem Pressspalt 10 und
der Umlenkwalze 15 dem Gegendruckzylinder 2 zugeordnet
ist. In alternativer Ausführung kann das UV-Licht eines
bereits vorhandenen UV-Zwischentrockners in der Art gespiegelt/fokussiert
werden, dass die Strahlung auf den Verbund aus Strukturschicht bzw.
Strukturfolie 7 (mit Strukturschicht) und Lackschicht wirkt.
-
Bei
der Führung der Strukturschicht bzw. Strukturfolie 7 (mit
Strukturschicht) im Auslaufspalt 11 steht die Umlenkwalze 15 nicht
in einem direkten Kontakt zu dem Bogenführungszylinder 2 bzw.
Gegendruckzylinder 2, übt also diesem gegenüber
keine Pressung aus. Dadurch wird von der Umlenkwalze 15 der
Auslaufspalt 11 für die Strukturschicht bzw. Strukturfolie 7 (mit
Strukturschicht) mit gebildet. Da die Strukturprägung mittels
Strukturschicht bzw. Strukturfolie 7 in der auf dem Bogenmaterial 6 aufgebrachten
Lackschicht bereits im Pressspalt 10 des Applikationswerks
B zwischen dem Gummizylinder 1 und dem Gegendruckzylinder 2 erfolgt
ist, kann die Umlenkwalze 15 die sanfte Ablösung
der Strukturschicht bzw. Strukturfolie 7 (mit Strukturschicht)
von der inzwischen strukturierten Lackfläche unterstützen.
-
In 2 ist
eine vergleichbare Ausführungsform gezeigt. Hier ist das
Applikationswerk B auf einem Druckwerken C nachgeordneten Modul,
angeordnet, von dem das Bogenmaterial 6 direkt an einen Bogenausleger
D weitergeleitet wird. Das Modul kann im Grundaufbau ein Lackmodul
sein.
-
Die
Lackzuführung zum Bogenmaterial 6 kann hier an
die Strukturschicht bzw. Strukturfolie 7 durch eine Dosiereinrichtung 17 erfolgen.
Beispielsweise kann in Förderrichtung 3 vor dem
Pressspalt 10 eine Dosiereinrichtung 17 für
Lack mit der strukturierten Oberfläche der Strukturschicht
bzw. Strukturfolie 7 in Kontakt gebracht werden und eine
Lackübertragung auf die Strukturschicht bzw. Strukturfolie 7 erfolgen.
Hierbei kann der Zylinder 1 des Applikationswerks B mit
einer Auftragwalze der Dosiereinrichtung 17 in Wirkverbindung
sein.
-
Weiterhin
kann alternativ die Lackzuführung auch in dem vorgeordneten
Druckwerk C direkt oder mittels einer ggf. anstellbaren integrierten
Lackiereinrichtung (Dosiereinrichtung 17) erfolgen.
-
In
einer alternativen Anordnung gemäß 3 steht
eine Strukturwalze 30 (Detaildarstellung in 4;
für hier beschriebene Variante siehe die strichliierte
Darstellung in 3) in Kontakt zu einem Gegendruckzylinder 2 eines
Lackwerkes A, welches als Applikationswerk B nutzbar ist. Der Umschlingungswinkel
X für die Strukturschicht bzw. Strukturfolie 7 am
Umfang des Gegendruckzylinders 2 kann in dieser Anordnung
minimiert werden. Diese Strukturwalze 30 ist hierfür
auf einem Walzenkern 31 aus einem für UV-Strahlung
durchlässigen Walzenkörper 32 aufgebaut,
in welchem UV-LED-Strahler 34 in geeigneter Anordnung in
Umfangs- und Längsrichtung eingegossen oder in anderer
Form integriert sind. Die Strukturwalze 30 ist auf der
Oberfläche ihres Walzenmantels 33 vergleichsweise
weich (Sleeve o. A.) ausgebildet, damit eine definierte Überdrückung
zum Gegendruckzylinder 2 möglich ist. Die (An-)Trocknung
der Lackschicht auf dem Bogenmaterial 6, die zur Erhaltung
der eingeprägten Reliefstruktur dient, erfolgt hinter dem
Pressspalt 10 und wird demnach während des Überrollens
der Strukturwalze 30 ausgeführt.
-
In
eine alternativen Ausführungsform wird ein auf die Lackschicht
ausgerichteter UV-Zwischentrockner 8 eingesetzt, wobei
anstatt der integrierten UV-LED-Strahler 34 durch geeignete
Fokussierung oder Abschottung, ein durch die Strukturwalze 30 strahlender
konventioneller UV-Zwischentrockner 8 zum Einsatz kommen
kann.
-
Zur
Verdeutlichung ist in 4 die Durchdringung der Strukturwalze 30 durch
die Trocknerstrahlung bis zur Lackschicht angedeutet.
-
Wenn
das für UV-Licht durchlässige Sleeve bzw. der
Walzenmantel 33 der Strukturwalze 30 direkt an
seiner Oberfläche mit einer Struktur versehen ist, die
als mikrofeines Relief ausgeprägt ist, kann die Strukturwalze 30 auch
direkt in einem herkömmlichen UV-Lackwerk A am Gegendruckzylinder 2 zum Einsatz
kommen (siehe Bezugszeichen 30 in 3 in vollen
Linien).
-
Zur
Sicherstellung der Funktion der Strukturierung kann dann an der
Strukturwalze 30 eine geeignete Reinigungseinrichtung vorgesehen
sein, die das genannte mikrofeine Relief im Walzenmantel 33 sauber
hält und damit die Prägewirkung in der Lackschicht
jederzeit mit voller Qualität ermöglicht.
-
Von
den Strahlungs-/Trocknerquellen 8, 9 kann eine
Wärmestrahlung auf benachbarte Bauelemente bzw. Baugruppen
ausgehen, welche mittels Kühleinrichtungen temperierbar
ausgebildet sein können. Beispielsweise können
die mit der Strukturschicht bzw. Strukturfolie 7 in Wirkverbindung
stehenden Umlenkwalzen 15, die Führungswalzen 16, die
Strukturwalze 30 und bei Bedarf der Zylinder 1 gekühlt
sein. Dabei kann die Kühlung von Innen und/oder Außen
auf das jeweilige Bauelement bzw. Baugruppe wirken.
-
Zur
Endtrocknung der strukturierten Lackschicht auf dem Bogenmaterial 6 kann
im Bogenausleger D zumindest eine Strahlungs-/Trocknungsquelle 9,
beispielsweise eine UV-Strahlungs-/Trocknungsquelle, vorzugsweise
ein UV-LED-Strahler 34, angeordnet sein.
-
Bei
Bedarf kann die Strukturschicht bzw. Strukturfolie 7 endlos
umlaufend oder mittels Folienvorratsrolle 13 und Foliensammelrolle 14 ab-/aufwickelbar
ausgebildet sein.
-
Zur
Vermeidung von Aufladungsvorgängen kann eine Entladungseinrichtung
im Applikationswerk B vorgesehen sein, welche die Strukturschicht bzw.
Strukturfolie 7 entlädt.
-
Dem
Applikationswerk B kann ein Hebezeug oder eine Handhabungseinrichtung
für das Auswechseln bzw. Austauschen der jeweiligen Strukturfolie mit
Strukturschicht 7.
-
Eine
Verarbeitungsmaschine kann neben Druckwerken C und/oder Lackwerken
A und wenigstens einem Applikationswerk B eine Vorrichtung zum Kaltfolientransfer
auf das Bogenmaterial 6 umfassen. Eine derartige Vorrichtung
zum Kaltfolientransfer kann in Förderrichtung 3 dem
Applikationswerk 2 vor- oder nachgeordnet sein. Beispielsweise
kann in einer Vorrichtung zum Kaltfolientransfer eine Kaltfolie
auf das Bogenmaterial übertragen werden und anschließend
erfolgt eine Oberflächenstrukturierung der Lackschicht
auf dem Bogenmaterial. Dabei kann auch die zu strukturierende Lackschicht
auf bereits auf dem Bogenmaterial 6 haftfest angeordnetes
Kaltfolienmaterial aufgetragen werden.
-
Ergänzend
zu der dem Gegendruckzylinder 23 benachbarten, ersten Strahlungs-/Trocknungsquelle 8 kann
eine weitere Strahlungs-/Trocknungsquelle innerhalb des Zylinders 1 angeordnet
sein. Diese weitere Strahlungs-/Trocknungsquelle erzeugt eine Strahlung,
welche die Kontur des Zylinders 1 durchdringt und im Bereich
des Pressspalts 10 zumindest auf die Lackschicht auf dem
Bogenmaterial 6 wirkt. Hierzu weist der Zylinder 1 zumindest
in Umfangsrichtung ein Material auf, welches die initiierte Strahlung
in Richtung des Bogenmaterials 6 mit Lack sowie der Strukturschicht
bzw. Strukturfolie 7 hindurch treten lässt.
-
Für
die Umsetzung des Prozesses der Prägung in die Lackschicht
ist es notwendig, die normalerweise über den Umfang des
Gegendruckzylinders 2 überstehenden Greifer tiefer
zu setzen oder aber die Greiferrücken in einer geeigneten
Art zu bearbeiten. Alternativ können die Greifer in das
Innere des Gegendruckzylinders 2 zumindest bei der Passage des
Pressspalts 10 bewegbar sein.
-
Die überstehenden
Greiferrücken würden sonst die Strukturschicht
bzw. Strukturfolie 7 (mit Strukturschicht) oder im alternativen
Fall die Strukturwalze 30 bei jeder Überrollung
des Zylinderkanals im Gegendruckzylinder 2 berühren
und damit auf Dauer beschädigen. Um dies zu vermeiden müssten
die Strukturschicht bzw. Strukturfolie 7 (mit Strukturschicht)
oder die Strukturwalze 30 im Takt des Maschinenlaufes angehoben
werden. Eine detailgetreue Übertragung des Reliefs wäre
dadurch nicht möglich.
-
Die
zuvor beschriebene erfindungsgemäße Folienführung
und Trocknung kann optional eingesetzt werden. Der Kaltfolientransfer
mit tangentialer Folienführung ist weiterhin alternativ
möglich.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Zylinder
(Form-/Gummituchzylinder)
- 2
- Gegendruckzylinder
- 3
- Förderrichtung
- 6
- Bogenmaterial
- 7
- Strukturfolie/Strukturschicht
- 8/9
- Strahlungs-/Trocknungsquelle
- 10
- Pressspalt
(Druck-/Lackierspalt)
- 11
- Auslaufspalt
- 13
- Folienvorratsrolle
- 14
- Foliensammelrolle
- 15
- Umlenkwalze
- 16
- Führungswalze
- 17
- Dosiereinrichtung
- 18
- Transferzylinder
- 19
- Platten-/Formzylinder
- 20
- Farbwerk
- 21
- Feuchtwerk
- 22
- Fördereinrichtung
- 23
- Auslegerstapel
- 30
- Strukturwalze
- 31
- Walzenkern
- 32
- Walzenkörper
- 33
- Walzenmantel
- 34
- UV-LED-Strahler
- A
- Lackwerk
(Flexodruckwerk)
- B
- Applikationswerk
- C
- Druckwerk
- D
- Bogenausleger
- X
- Umschlingungswinkel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 0569520
B1 [0003]
- - WO 2008/084191 A1 [0004]
- - DE 102006021069 A1 [0005, 0006, 0007]
- - DE 102007034302 A1 [0006, 0007]
- - DE 102008 [0007]
