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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in einer Bogendruckmaschine gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1, 2 oder 3.
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In Bogendruckmaschinen werden die zu bedruckenden Druckbogen innerhalb des Bogentransportweges von einem Bogen führenden Zylinder zum nächsten Bogen führenden Zylinder übergeben. Hierbei sind Bogentransporttrommeln und Gegendruckzylinder übliche Vorrichtungen. Um den Druckbogen zu führen und sicher halten zu können sind Vorrichtungen mit Greifern in den Trommeln/Zylindern integriert. Die Greifer sind als ausklappbare Finger ausgebildet, legen sich auf die in Transportrichtung der Druckbogen vordere Kante der Umfangsfläche der Trommeln/Zylinder auf und stehen daher bezogen auf den Arbeitsdurchmesser der Trommeln/Zylinder über deren Umfang hinaus. Zur Übergabe der Druckbogen ist jeweils eine genaue Übergabeposition definiert, welche auf Grund der Lagerungen der Trommeln/Zylinder in so genannten Seitenständern der Bogendruckmaschine unveränderbar festgelegt ist. Die in der Bogendruckmaschine vorkommenden Übergabepositionen können nicht ohne größeren technischen Aufwand verändert werden, da auf diesen Positionen insbesondere bezogen auf die Rotationsrichtung die meisten weiteren Funktionen der Bogendruckmaschine selbst, aber auch von mit dieser verbundenen Verarbeitungssystemen oder Weiterverarbeitungsaggregaten in Relation zum Transporttakt der Druckbogen aufgebaut sind.
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Aus der
EP 1 057 626 B1 ist eine Greifervorrichtung für eine Druckmaschine bekannt. Die Greifervorrichtung dient zum Transport von Bogen an einer Bogenkante in einer Druckmaschine. Die Greifervorrichtung ist mit mehreren Greifern und zwischen den Greifern vorgesehenen Zwischenräumen, in die Gegengreifer eintauchen, wenn Bogen zugeführt oder abgenommen werden. In den Zwischenräumen sind bewegliche Bogenauflagen angeordnet, die in einem Bewegungsbereich der Greifervorrichtung, in dem die Zwischenräume von den Gegengreifern freigegeben sind, in die Greiferebene bewegbar sind. Die beweglichen Bogenauflagen sind bei einer Bogenübergabe durch die in die Zwischenräume eintauchenden Gegengreifer aus der Greiferebene und dem Bewegungsbereich der Gegengreifer heraus bewegbar.
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Aus der
EP 1 242 299 B1 ist eine Bogen verarbeitende Druckmaschine bekannt. Diese Bogen verarbeitende Druckmaschine soll mit mindestens einem Flexodruck- oder Zylinder eines Offsetdruckwerkes und einem Gegendruckzylinder ausgerüstet sein. Dabei soll der Gegendruckzylinder mindestens einen Bogen führenden Greifer aufweisen. Der Greifer ist in der Bogen führenden Position vollständig innerhalb des durch die Umfangsfläche des Gegendruckzylinders beschriebenen Zylinders angeordnet. Dabei weisen benachbarte Zylinder wie ein Druckzylinder eines Flexodruckwerkes oder ein Zylinder eines Offsetdruckwerkes keinen Plattenspannkanal auf. Der Greifer ist dabei aus einem Greiferarm und einer Greiferunterlage bebildet. Zumindest der Greiferarm ist relativ zur Greiferunterlage bewegbar. Dabei ist die den Bogen führende Position des Greifers einstellbar und mindestens eine derartige Bogen führende Position des Greifers soll vollständig innerhalb des durch die Umfangsfläche des Gegendruckzylinders beschriebenen Zylinders liegen.
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Weiterhin ist aus der
US 3,163,558 A eine kombinierte Bogentransporttrommel und eine zugehörige Greiferanordnung bekannt. Das Dokument zeigt ein Greifersystem, wie es üblicherweise im Tiefdruck verwendet wird. Die Greiferelemente sind dabei vollständig innerhalb des durch die Umfangsfläche eines Gegendruckzylinders beschriebenen Zylinders angeordnet.
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Die
EP 0 045 374 A1 zeigt schließlich eine Greifereinrichtung an Zylindern für Druckmaschinen, insbesondere Bogenrotationsdruckmaschinen. Die Greifereinrichtung ist innerhalb der Umfangsfläche eines mit einem Gummituch bespannten Druckzylinders angeordnet. Der Druckzylinder ist auch Gegendruckzylinder für einen mit einem Gummituch bespannten Offsetdruckzylinder. Die Greifereinrichtung ist für Schön- und Widerdruck geeignet.
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Druckzylinder und einem multifunktionalen Zylinder bilden das Bogenausleger-Basismodul.
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Weiterhin zeigt die
DE 10 2008 059 309 A1 eine Beschichtungseinrichtung mit separatem Zylinderantrieb. In einem Aggregat für den Folientransfer an einer Druckmaschine ist eine Antriebskonfiguration vorgesehen, bei der wenigstens ein Plattenzylinder eines für den Folientransfer vorgesehenen Beschichtungswerkes mit einem Direktantrieb versehen ist. Weiterhin kann ein dem Plattenzylinder zugeordnetes Farbwerk an den Plattenzylinder an- und vom Hauptantrag der Druckmaschine abkuppelbar sein.
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Weiterhin zeigt die
DE 10 2010 029 423 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer strukturierten Schicht. In einer Verarbeitungsmaschine verformt ein durch ein Folientransferwerk gebildetes Applikationswerk eine Lackschicht auf einem Substrat an dessen Oberfläche in einem Pressspalt. Dazu wird eine Strukturschicht auf das mit der Lackschicht beschichtete Substrat gepresst, wobei die Pressung nur am Gegendruckzylinder und dem weiteren Zylinder stattfindet. Im Anschluss an den Pressspalt werden die Strukturschicht und das mit Lack beschichtete Substrat während einer Trocknung synchron auf dem Gegendruckzylinder transportiert.
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Eine Modifikation des Druckzylinders wird auch in
WO 2010/050618 A1 beschrieben, wobei diese dort dem Zweck der Nutzung eines Inkjet-Druckkopfes an einen Bogen führenden Zylinder dient.
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In der Druckmaschine wird zunehmend die Integration verschiedener Arbeitsschritte in einem Bearbeitungsgang gefordert. Neben den klassischen Flach-Tief- und Hochdruckverfahren auch neue Druckverfahren und verschiedene Veredelungsschritte des Druckgutes. Die Kombination von Offset- und Flexodruck ist im Bereich der Druckindustrie als Standard anzusehen, wobei auch Veredelungsschritte wie Kaltfolientransfer, Präge- und Stanzkomponenten teilweise oder weithin als realisiert betrachtet werden müssen. Eine im Sicherheits- und auch Veredelungsbereich für die Verpackungsindustrie genutzter Technologie ist der holografische Effekt. Diese visuelle Aufwertung wird durch Auftrag von zuvor mit diesem Merkmalen ausgestatteten Folien, sogenannten Holografiefolien, erzielt oder aber durch ein kostengünstiges Inline-Arbeitsverfahren, bei dem entsprechende Strukturen direkt in eine zuvor aufgebrachten Lackschicht geprägt werden. Dieses Verfahren eines Lackprägeprozesses ist auch unter der Bezeichnung Cast & Cure bekannt. Eine vorgeprägte Folie wird in Kontakt mit dem noch flüssigen Lack gebracht, sodass deren Konturen vom Lack ausgefüllt werden. Der in idealer Weise strahlenhärtende Lack wird daraufhin getrocknet bzw. gehärtet (z. B. durch UV-Strahlung). Wird die strukturierte oder strukturgebende Folie wieder von der Lackoberfläche abgezogen, verbleibt der ausgehärtete Lack mit strukturierter Oberfläche auf dem Substrat.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Zylinderanordnung zu schaffen, bei der Greiferanordnungen nicht störend auf Arbeitsprozesse in Höhe des Zylinderumfangs wirken können.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung in einer Bogendruckmaschine mit den Merkmalen gemäß der Patentansprüche 1, 2 oder 3 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist im Bereich der Oberfläche eines die Druckbogen flächig aufliegend und mittels Greifern führenden Zylinders eine Führungsanordnung vorgesehen, die in die Bogendruckmaschine integriert ist und die Druckbogen auf einem gegenüber dem nominellen Durchmesser des erhöhten Niveau führt.
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An oder in Verbindung mit die Druckbogen führenden Zylindern sind damit also Einrichtungen vorgesehen, mittels derer der Abstand der oder jeder Gegenanordnung von der Oberfläche des Druckbogens gegenüber zusätzlichen Arbeitseinrichtungen an diesen Zylindern minimiert wird.
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Die Erfindung weist im Vergleich zum Stand der Technik folgende Vorteile auf bzw. vermeidet folgende Nachteile:
- (1) Es gibt keinen über den Druckbogen überstehenden Greiferrücken mehr beim Bogentransport.
- (2) Inkjet-Anwendungen werden erleichtert bzw. die Qualität wird erhöht, da ein geringerer Abstand zwischen Inkjetdruckkopf und Bedruckstoff ohne Berücksichtigung von überstehenden Greifern eingestellt werden kann.
- (3) Im Kaltfolientransfer wird die Folienführung durch die überstehenden Greiferrücken nicht mehr beeinflusst. So kommt zu keiner Faltenbildung mehr und es wird eine Folienapplikation mit höchster Qualität vom Druckanfang bis zum Druckende erzielt
- (4) Auch im so genannten Cast & Cure-Verfahren wird die Folienführung nicht mehr durch die überstehenden Greiferrücken gestört. Es gibt keinen Übertragungslücken beim Prägen der Strukturfolie in die Lackoberfläche und es wird eine Oberflächenstruktur mit höchster Qualität vom Druckanfang bis zum Druckende hin erzielt. Als Oberflächenstruktur kann auch eine Glättung oder ein Glänzendmachen der Oberfläche mittels eine glatten Folie verstanden werden.
- (5) Prägen, Stanzen, Rillen etc. Einsatz von Prägezylindern ohne Kanal-Ausfräsung für die Greifer wird möglich. Einsatz von Sleeves als Zylinderbezüge wird möglich, damit ergeben sich Kostenreduzierung und Stabilität des Druckprozesses.
- (6) Das Beschichtungsmodul bleibt für die ursprünglichen Anwendungen zum Lackieren oder zum Drucken einsetzbar.
- (7) Teure Änderungen der Zylinderpositionen mit Einfluss auf die gesamte Druckmaschine sind nicht nötig. Kostengünstige Integration in bestehende Druckmaschinen. Modular betrachtet ist nur ein Zylinder einer Druckmaschine zu ändern, so in einem Prägemodul, in Verbindung mit Greifersystemen, deren Greiferrücken über der Umfangswirklinie liegt.
- (8) Einstellarbeiten oder Umkonfigurierung der Maschineneinstellungen und konstruktiven Ausführung hinsichtlich der Übergabepositionen der in den Druckwerken einer Bogenrotationsdruckmaschine verarbeiteten Druckbogen, z. B. im Hinblick auf Art, Ausführung und Einstellung von Greiferöffnungskurven und Greiferauflagen, sind nicht erforderlich. Die Übergabepositionen bleiben unbeeinflusst.
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht sowohl für den oben genannten Kaltfolientransfer als auch für den Lackprägeprozess nach dem Cast & Cure-Verfahren in einer Bogenoffsetmaschine eine Verarbeitung mit minimalem Formatverlust an den Arbeitsfolien. Üblicherweise wird in einer Bogenoffsetdruckmaschine der Bogentransport mittels Greiferelementen bewerkstelligt. Diese ragen mehrere Millimeter über den Zylinderumfang hinaus. Liegt nun die strukturgebende Folie oder die Transferfolie am Umfang eines Zylinders gegen die lackierte oder mit einem Kleberbild versehene Substratoberfläche an, so kommt es im Umfeld der Greiferrücken zu Bereichen, in denen kein Kontakt zu der Transferfolie oder zu der strukturgebenden Folie hergestellt wird, da die entsprechende Folie dort von den Greiferrücken mehrere Millimeter abgehoben wird. Dieser Verlust ist zumindest aus wirtschaftlichen Gründen nicht hinzunehmen.
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Der Abstand der strukturgebenden Folie oder der Transferfolie zur Bedruckstoffoberfläche wird durch Modifikation der Zylinderkonstruktion minimiert:
Der Bedruckstoff auf dem Druckzylinder wird derart unterbaut, dass seine Oberfläche auf oder nahe dem Radius des höchsten Punktes der Greiferelemente liegt, damit ist keine Störung durch Abheben der Folie im Umfeld der Greiferrücken von Bedeutung für die Strukturierung der Lackoberfläche. Die Ausbildung der Druckzylinderoberfläche bzw. des Druckzylinder-Radius sollte derart erfolgen, dass der Bedruckstoff möglichst „weich” auf den vergrößerten Druckmesser gebracht wird, um die mechanische Beanspruchung zu minimieren, zugleich aber so schnell wie möglich der Arbeitsdurchmesser erzielt wird, um das bedruckbare Format optimal zu nutzen. Um diesen Kompromiss zu optimieren, kann in Verbindung mit o. g. Maßnahme eine bzgl. Bauhöhe minimierte Greiferspitzenkonstruktion zum Einsatz kommen. Dies ist auch deshalb denkbar, wenn die Folien-Einrichtung hinter den passgenau abgestimmten Offset-Druckwerken angeordnet ist. Der Anspruch an die Übergabegenauigkeit des Passersystems ist in diesem Fall ggf. reduziert. Das Aufbauelement kann bedruckstoffstärkenabhängig gewählt werden. Insbesondere die „Anlaufkante”, die für die Verformung des Bedruckstoffes verantwortlich ist, muss evtl. individuell angepasst werden. Die Befestigung des Elementes auf dem Zylinder kann formschlüssig erfolgen aber auch durch Klemmung oder z. B. magnetische Kräfte bzw. eine Kombination daraus. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung eines Zylinders mit entsprechendem Außendurchmesser, d. h. keine Durchmesseranpassung durch ein separates Element. Die Anordnung eines solchen Druckwerkes kann als Folien-Einrichtung zwischen An- und Ausleger ausschließlich in Kombination mit einem Kleberwerk (in idealer Weise Offset-Druckwerk) geschehen (”Stand-alone”). Ebenso ist es aber denkbar, die Druckwerke in einer Hybrid-Anwendung anzuordnen, d. h. in beliebiger Reihenfolge kombiniert mit einem oder mehreren Druckwerken. Diese Druckwerke können alle mit dem gleichen Druckverfahren ausgestattet sein oder mit beliebigen anderen Verfahren, z. B. Bogenoffsetdruck, Flexodruck oder auch Inine-Verfahren wie Prägen, Stanzen usw.
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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 zeigen:
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1: ein Druckwerk einer Bogenrotationsdruckmaschine,
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2: ein Detail einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Druckwerk der Bogenrotationsdruckmaschine und
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3: ein Detail der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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In Verbindung mit 1 ist eine Grundanordnung in einem Druckwerk oder Beschichtungswerk 1 einer Bogendruckmaschine beschrieben.
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Das Beschichtungswerk 1 weist eine Bogenführungstrommel 2 zum Zuführen von Druckbogen B zum Beschichtungswerk 1 auf. Die Bogenführungstrommel 2 kann als so genannte Skeletttrommel ausgeführt sein, wobei ein in etwa scheibenförmiger Trommelkörper zwei um 180 Grad versetzt angeordnete Greifereinrichtungen mit Greifern 6 zum Halten und Führen der Druckbogen B trägt. Zur Führung der Druckbogen B kann dann unterhalb der Bogenführungstrommel 2 eine beispielsweise pneumatisch unterstützte Bogenführungseinrichtung 4 vorgesehen sein. Die Bogenführungstrommel 1 ist in einer Achse 5 unverschiebbar und drehbar gelagert und durch ein nicht dargestelltes Zahnrad angetrieben.
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Die Druckbogen B werden mittels der Greifer 6 an entsprechende Greifereinrichtungen mit Greifern 6 eines Gegendruckzylinders 7 übergeben. Der Gegendruckzylinder 7 ist ebenfalls in einer Achse 8 unverschiebbar und drehbar gelagert. Die Greifereinrichtungen mit den Greifern 6 sind in zwei um 180 Grad versetzt am Zylinderkörper angeordneten Zylinderkanälen 9 angeordnet. Die Synchronisierung der Drehbewegung des Gegendruckzylinders 7 zur Bogenführungstrommel 2 erfolgt mittels einer hier nicht näher dargestellten Zahnradverbindung zwischen den beiden Zylindern/Trommeln 2 bzw. 7.
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Dem Gegendruckzylinder 7 zugeordnet ist ein Arbeitszylinder 10 auf einer radial verlagerbaren Achse 11 drehbar gelagert. Der Arbeitszylinder 10 ist ebenfalls durch eine nicht näher dargestellte Zahnradverbindung mit den anderen Zylindern/Trommeln 2 bzw. 7 synchron angetrieben. Der Arbeitszylinder 10 wirkt mit dem Gegendruckzylinder 7 in einem Arbeitsspalt S zusammen. Im Arbeitsspalt S wirkt die Oberfläche des Arbeitszylinders 10 auf einen am Gegendruckzylinder 7 gehaltenen Druckbogen B ein. Der Arbeitszylinder 10 kann dabei in verschiedenen Funktionsausprägungen eingesetzt sein:
- – als Drucktuchzylinder zur Bildung eines Offsetdruckwerkes,
- – als Formzylinder zur Bildung eines Lackmoduls oder Flexodruckwerks,
- – als Transferzylinder zur Bildung eines Folientransferwerkes,
- – als Prägezylinder zur Bildung eines Prägewerkes,
- – als Eindruckzylinder zur Bildung eines Eindruck- oder Nummerierwerkes,
- – als Stanzzylinder zur Bildung eines Stanzwerkes oder
- – als Glättzylinder in Verbindung mit einem UV-Druck- oder Lackwerk.
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In den jeweiligen Ausführungsformen sind dem Arbeitszylinder 10 dann entsprechende Zusatzaggregate zur Ausführung der jeweiligen Arbeitsprozesse zugeordnet.
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Weiterhin ist in dem Beschichtungswerk 1 in einem Arbeitsbereich oberhalb des Gegendruckzylinders 7 und dem Arbeitszylinder 10 seitlich zugeordnet ein Einbauraum 12 für zusätzliche Arbeitsaggregate angeordnet. In dem Einbauraum 12 können spezielle Arbeitsaggregate sowohl dem Arbeitszylinder 10 als auch dem Gegendruckzylinder 7 zugeordnet und jeweils an- und abstellbar vorgesehen werden. Hierfür können insbesondere Eindruckwerke, Nummerierwerke, Digitaldruckeinheiten oder Mess- und Markiereinrichtungen in Frage kommen.
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Der Gegendruckzylinder 7 weist im Bereich seiner beiden den Greifern 6 in Drehrichtung nachgeordneten Arbeitsflächen jeweils einen Radius R1 auf. Der Arbeitszylinder 10 weist im Bereich seiner Arbeitsfläche einen Radius r1 auf.
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Zur Anpassung der wirksamen Zylinderoberfläche des Gegendruckzylinders 7 in deren Niveau gegenüber den Greifern 6 ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass je ein Auflageelement 13 bzw. 14 auf jeder der Arbeitsflächen des Gegendruckzylinders 7 angebracht wird. Der Gegendruckzylinder 7 wird also mit Hilfe des Auflageelement 13 und des Auflageelement 14 in dem Bereich je einer der Arbeitsflächen auf je einen neuen größeren Radius R2 vergrößert. Die neuen größeren Radien R2 beziehen sich dabei auf die beiden neuen wirksamen Oberflächen an dem Gegendruckzylinder 7. Die neuen wirksamen Oberflächen ist mit den Linien F1 und F2 in 1 in Bezug auf die beiden Arbeitsflächen bezeichnet. Hier ist sicherzustellen, dass diese beiden wirksamen Oberflächen F1, F2 zueinander identische Radien R2 aufweisen. Nur so kann vermieden werden, dass die Arbeitsweise der Druckmaschine in unzulässiger Weise verändert wird und die Prozessparameter für beide Arbeitsflächen nicht in exakter Weise als zueinander identisch erhalten bleibt.
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Der Durchmesser des Gegendruckzylinders 7 kann dabei mittels zweier Auflagen 13 bzw. 14 die als Folie, Tafel, Blech, Platte oder ähnliches ausgeführt sind und mittels einer durch Aufkleben oder durch magnetische Mittel oder durch mechanische Klemmung wirkend befestigt werden können, vergrößert werden. Dann liegt die Position der so genannten Greiferrücken der Greifer 6, im Zustand wenn die Greifer 6 geschlossen sind, auf Höhe oder sogar unterhalb des mittels der Auflagen 13 hergestellten neuen vergrößerten Zylinderdurchmessers. Letztlich kommt es hier aber darauf an, dass die Oberfläche eines auf der neuen Arbeitsfläche F1, F2 auf einer der Auflagen 13 bzw. 14 aufliegenden Druckbogens B mindestens auf Höhe der Greiferrücken der Greifer 6 liegt.
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Neben den Möglichkeiten der Klebung und magnetischer Haftung können auch mit Hilfe von entsprechend ausgeführten Spannvorrichtungen in den Zylinderkanälen 9 des Gegendruckzylinders 7 jeweils gleiche Auflagen 13 bzw. 14 unterschiedlicher Art auf den Arbeitsflächen des Gegendruckzylinders 7 aufgespannt werden. Die technische Ausprägung der einzusetzenden Auflagen 13 bzw. 14 ist unter verschiedenen Gesichtspunkten auswählbar:
- 1. durch die Festlegung des erforderlichen Zylinderdurchmessers und/oder
- 2. durch das einzusetzende Material (Metall, Kunststoff, Gummi, etc und/oder
- 3. durch anwendungstechnische Vorgaben (Matrize, Patrize, farbabweisende Oberfläche etc.).
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Wie beschrieben sind der Gegendruckzylinder 7 und der Arbeitszylinder 10 mittels Zahnrädern synchronisiert. Damit ergibt sich für einen eindeutigen Arbeitsprozess der Zwang, die Durchmesser der Zylinder aneinander anzupassen. Um die Relativgeschwindigkeiten, man spricht hier auch von einer so genannten Abwicklung zwischen dem Gegendruckzylinder 7 und dem Arbeitszylinder 10 aufeinander abzustimmen, muss der Durchmesser des Arbeitszylinders 10 ebenfalls erhöht werden, auch wenn er keine Greifereinheiten aufweisen sollte. Hierzu wird am Arbeitszylinder 10 eine entsprechende Auflage 15 angebracht, die einen neuen Radius r2 an der wirksamen Oberfläche des Arbeitszylinders 10 herstellt. Die neue wirksame Oberfläche ist mit der Linie f1 in 1 bezeichnet.
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Die anwendungstechnischen Rahmenbedingungen bei der Auswahl einer Auflage 15 für den Arbeitszylinder 10 sind durch die Kriterien für die Auflagen 13 bzw. 14, die am Gegendruckzylinder 7 eingesetzt werden sollen, bestimmt.
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Der für eine Durchmesservergrößerung am Arbeitszylinder 10 bei gleichzeitig vergrößertem Durchmesser am Gegendruckzylinder 7 benötigte Spielraum im Arbeitsspalt S zwischen Gegendruckzylinder 7 und Arbeitszylinder 10 kann mittels einer üblicherweise vorhandene Papierstärkeneinstellung hergestellt werden. Hierbei ist die als Drehachse wirkende Achse 11 des Arbeitszylinders 10 in bekannter Weise durch exzentrisch wirkende Stellmittel (hier nicht gezeigt) radial gegenüber dem Gegendruckzylinder 7 verlagerbar. Diese Verlagerung ist in 1 mit dem Richtungspfeil A und den liniierten Kreisandeutungen zu der Achse 11 und dem Arbeitszylinder 10 angedeutet
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Beispielhaft kann die technische Ausführung wie folgt aussehen:
- a) Ein üblicher Arbeitszylinder 10 lässt sich mittels eines Stellmechanismus um etwa 1,2 mm vom Gegendruckzylinder 7 radial abstellen.
- b) Der Radius R1 des Gegendruckzylinders 7 wird um 0,6 mm auf den neuen Radius R2 erhöht (die Radien R1 werden für beide Arbeitsflächen um jeweils 0,6 mm erhöht).
- c) In Relation dazu ist der Radius r1 des Arbeitszylinders 10 um 0,3 mm auf den neuen Radius r2 zu erhöhen.
- d) Damit ergibt sich insgesamt eine Verringerung der Achsabstände zwischen Arbeitszylinder 10 und Gegendruckzylinder 7 um 0,9 mm.
- e) Bis zur maximalen Stellbewegung des Abstandes der Zylinder 7, 10 in dem Arbeitsspalt S verbleibt damit immer noch eine tatsächlich ausführbare Einstellung für die Anpassung an variable Papierstärken von 0,3 mm.
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Durch vergleichweise einfach ausführbare konstruktive Anpassungen kann der Verstellbereich für den Arbeitszylinder 10 gegenüber dem Gegendruckzylinder 7 auch noch erhöht werden, so dass das Spektrum der Bedruckstoffe, die mit der Beschichtungseinheit 1 zu verarbeiten sind, hinsichtlich der Bedruckstoffdicken erweitert werden kann.
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Die Verwendung der Auflagen 13 bzw. 14 am Gegendruckzylinder 7 kann hinsichtlich ihrer Dicke zur Bestimmung des neuen Radius R2 so ausgewählt werden, dass die Dicke der zu verarbeitenden Druckbogen B bei der Bestimmung des Niveaus der Oberfläche der Bedruckstoffbogen B gegenüber den Greifern 6 eingerechnet wird (siehe hierzu auch die Darstellung in 2). Damit kann man bei standardisierten Bedruckstoffen mit Auflagen 13 bzw. 14 – und auch der Auflage 15 – mit vergleichsweise geringer Dicke auskommen. Damit einher geht eine Erweiterbarkeit für den Einsatzbereich der Druckmaschine und eine möglichst geringe Veränderung der Prozessparameter.
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Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung ist eine Bearbeitung von Druckbogen B quasi kontinuierlich möglich. Die Oberfläche der auf dem Gegendruckzylinder aufliegenden Druckbogen B liegt nun mindestens auf der Höhe der Oberkante der über die nominelle Zylinderoberfläche überstehenden Greiferrücken der Greifer 6. Damit ist eine Störung der Rotationsfläche durch die Greifer 6 nicht mehr möglich.
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Nunmehr könnte als Arbeitszylinder 10 auch ein Zylinder ohne Zylinderkanal eingesetzt werden, der kostengünstiger und einfacher zu handhaben wäre. Weiterhin könnten am Arbeitszylinder 10 auch so genannte Sleeves eingesetzt werden, die als hülsenförmig zylindrische Elemente zum Aufspannen auf einer Zylinderoberfläche angebracht werden können.
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Ein wesentlicher Ansatzpunkt für die Erfindung ist die Anwendung spezifischer und insbesondere digitaler Druckfunktionen. Daher ist man weiterhin bestrebt zusätzliche Funktionen in die Druckmaschine zu integrieren. Dies kann speziell der Inkjetdruck sein. Dieser liegt hinsichtlich der erreichbaren Druckqualität Beschränkungen, die sich aus einem maximalen Abstand zum zu bedruckenden Substrat ergeben. Normalerweise ist durch die über den äußeren Umfang hoch stehenden Greiferrücken der Greifer 6 am Gegendruckzylinder 7 ein Mindestabstand eines Inkjet-Druckkopfes bzw. mehrerer Inkjet-Druckköpfe zur Bedruckstoffoberfläche bedingt. Ein derartiger Mindestabstand kann durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Modifikation der Zylinderkonstruktion bzw. -konfiguration deutlich reduziert bzw. minimiert werden. Damit lässt sich der Wirkabstand zu Druckbogen B an einem Bogen führenden Gegendruckzylinder 7 etwa für Inkjet-Druckköpfe in bestmöglicher Weise konfigurieren und die Druckqualität wird deutlich verbessert. Inkjet-Druckköpfe können in dem Einbauraum 12 dem Gegendruckzylinder 7 zugeordnet einbaubar sein.
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Im Gegensatz zum Offsetdruckverfahren, bei dem eine Farbübertragung durch direkten Kontakt von Platten-, Drucktuch- und Gegendruckzylinder erfolgt, ist die Farbübertragung beim Inkjet-System berührungslos. Daher kann bei bekannter Relation von Zylinderumfang und Drehzahl quasi jedes Druckbild in richtigen Proportionen und bei beliebiger Geschwindigkeit aufgedruckt werden.
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Aus dem gleichen Grund kann ein entsprechend eingesetztes Inkjet-System quasi mit jedem beliebigen Außendurchmesser des Gegendruckzylinders 7 zusammenarbeiten. Maschinenbedingt muss lediglich der Übergabepunkt von und zu den benachbarten Bogentransporttrommeln 2 ortsfest d. h. in der gleichen Höhen- und Winkellage angeordnet sein.
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Daher kann der Bedruckstoff auf dem Gegendruckzylinder 7 derart unterbaut werden, dass seine Oberfläche wenigstens auf dem Radius des höchsten Punktes der Greifer 6 (Greiferrücken) liegt und aus diesem Grund kann dann ein Inkjet-Druckkopf so eng wie nötig über dem Druckbogen B installiert werden. Die Ausbildung der Oberfläche bzw. des Radius R2 des Gegendruckzylinders 7 sollte derart erfolgen, dass der Bedruckstoff B mit möglichst stetigem Übergang vom Nenndurchmesser bzw. -radius R1 auf den vergrößerten Druckmesser bzw. Radius R2 gebracht wird. Dadurch kann die mechanische Beanspruchung des Bedruckstoffes B minimiert werden. Zugleich soll aber auf einem möglichst kurzen Drehwinkel der Arbeitsdurchmesser (Radius R2) erreicht werden, um das maximal zu bedruckende Format des Druckbogens B optimal auszunutzen zu können.
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Mit dem erhöhten Radius R2 bzw. Durchmesser des Gegendruckzylinders 7 und der Anordnung einer so genannten Greiferaufschlagleiste auf dem nominellen Arbeitsdurchmesser wird die passgenaue Positionierung des digitalen Druckbildes erschwert. Die Greiferaufschlagleiste ist jeweils das Gegenelement der Greifer 3 bzw. 6 auf den Bogen führenden Zylindern 2, 7. Bei bekannten Abwicklungs- also Rotationsverhältnissen der Zylinder 7, 10 zueinander, ist eine in Bezug auf den Maschinenwinkel gesteuerte Druckbilderzeugung denkbar. Diese Steuerung kann auch bedruckstoffspezifisch in Bezug auf dessen Dicke erfolgen. Ebenfalls denkbar ist eine steuerungstechnische Kombination des Druckkopfes mit einer vorgelagerten Druckbilderfassung (hier genügt ein Druckanfang-Kennzeichen), die dann den positionsgenauen Druck aus Maschinengeschwindigkeit und Bogenposition bestimmt.
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In 2 ist eine entsprechende erfindungsgemäße Anordnung an einem Bogen führenden Gegendruckzylinder 7 in detaillierter Weise dargestellt.
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Auf den Arbeitsflächen des Gegendruckzylinders 7, von denen hier nur eine gezeigt ist, ist ein Auflageelement 13, 14 aufgebracht. Die Anbringung kann durch Spannen, Kleben oder durch magnetische Halterung erfolgen. Dieses Auflageelement 13, 14 ist im Bereich eines Greifersystems mit Greifern 6, die an dem Gegendruckzylinder 7 zur Führung der Druckbogen angeordnet sind, verkürzt, so dass die wirksame Zylinderoberfläche hier bis auf die nominelle Oberfläche 16 des Gegendruckzylinders 7 ausgenommen bleibt.
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Die nominelle Oberfläche 16 wird auch im Bereich der Greifer 6 an so genannten Greiferaufschlägen 17 erreicht. Diese sind dem Zylinderkanal 9 am Gegendruckzylinder 7 zugeordnet und wirken mit an einem korrespondierenden Bogen führenden Zylinder (z. B. Bogentransporttrommel 2) angeordneten und den dortigen Greifern zugeordneten weiteren Greiferaufschlägen zusammen. Die Greiferaufschläge 17 bilden Greiferaufschlagflächen 18 gegen die die Greifer 6 zum Einklemmen der Druckbogen B angestellt werden. Die Auflageelemente 13, 14 können z. B. in Verbindung mit der Befestigung der Greiferaufschläge 17 am Rand des Zylinderkanals 9 des Gegendruckzylinders 7 angebracht werden. Die Greiferaufschläge 17 sind üblicherweise in Abhängigkeit vom zu verarbeitenden Bedruckstoff und dessen Dicke relativ zur Oberfläche des Gegendruckzylinders 7 verstellbar. Dies kann kontinuierlich oder in gröber angeordneten Verarbeitungsstufen erfolgen.
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Dem Gegendruckzylinder 7 zugeordnet ist ein Inkjet-Druckkopf 20 in einem einstellbaren Abstand zur wirksamen Oberfläche 16 des Gegendruckzylinders 7 und mit einem entsprechend kleineren Abstand in Bezug auf die Oberfläche des Auflageelementes 13, 14 positioniert.
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Die Dicke des Auflageelementes 13, 14 kann von der Stärke des Bedruckstoffes B abhängig gewählt werden. Dabei kann das Auflageelement 13, 14 je nach Stärke des Bedruckstoffes B so dick gewählt, dass die zur bedruckende Oberfläche (Druckbogen B) ausreichend nah an dem Inkjet-Druckkopf 20 angeordnet ist, um eine gute Druckqualität zu gewährleisten. Der Inkjet-Druckkopf 20 wiederum muss dabei einen Mindestabstand zur Rückenfläche der Greifer 6 einhalten. Die Befestigung des Auflageelementes 13, 14 auf dem Gegendruckzylinder 7 kann form- oder kraftschlüssig erfolgen, also durch Klemmung, Klebung oder z. B. magnetische Kräfte bzw. eine Kombination daraus.
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Der Arbeitsradius R2 wird dann über einen relativ kurzen Drehwinkel mittels einer Übergangskontur 19 ausgehend von der Greiferaufschlagfläche 18 bis auf den Radius R2 erreicht. Die Druckbogen B können dieser Übergangskontur 19 auch bei größeren Bogenstärken leicht folgen.
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Durch die erfindungsgemäße Ausführung kann der Inkjet-Druckkopf 20 bis auf einen minimalen Abstand X an die Oberfläche des Druckbogens B herangeführt werden. Damit ergibt sich ein optimales Druckbild, da die Tintentröpfchen des Inkjet-Druckkopfes die Bedruckstoffoberfläche nahezu unbeeinflusst von Umgebungseinflüssen erreichen können. Die Wirkfläche F1, F2 des am Gegendruckzylinder 7 aufliegenden Druckbogens B liegt auf Höhe oder sogar oberhalb der Rückflächen der Greifer 6.
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Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung eines Gegendruckzylinders 7 mit einer schon den genannten Parametern Bedruckstoffstärke, Greiferhöhe und Druckkopfanordnung entsprechenden Konturierung des Außendurchmessers. Die Übergangskontur 19 ist dann zwischen Greiferauflagen und Arbeitsfläche in den Zylinder eingearbeitet. Dann muss keine Durchmesseranpassung durch ein separates Auflageelement vorgenommen werden. Allerdings ist der Gegendruckzylinder in diesem Fall nur für bestimmte Produktionszwecke geeignet.
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht weiterhin einen weiter oben schon genannten Transferprozess zur Erzeugung von Metallschichten auf Druckbogen oder zur Abbildung einer von einer Folienoberfläche in eine Lackschicht geprägten Feinkontur in einer Bogenoffsetmaschine mit minimalem Formatverlust. Die Feinkontur kann auch als Hochglanz oder Mattglanz ausgeführt sein, der mittels entsprechender Folienarten an der Lackoberfläche erzeugbar ist. Der Transferdruck von Metallschichten in einem Offsetdruckwerk wird als Kaltfolientransfer bezeichnet. Der Kaltfolientransfer wird üblicherweise am Anfang eines Druckprozesses in einer Mehrfarbendruckmaschine ausgeführt. Für die Feinprägung oder Glanzprägung von einer Folie in eine flexible Lackschicht hat sich der Begriff Cast & Cure-Verfahren eingebürgert. Dieses Cast & Cure-Verfahren zur Erzeugung von Feinstrukturen oder Glanzeffekten auf Druckbogen wird dagegen üblicherweise an einer Lackschicht ausgeführt, die am Ende eines Druckprozesses auf einen Druckbogen aufgebracht wurde.
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In Bogenoffsetdruckmaschinen wird der Transport der bogenförmigen Substrate oder Bedruckstoffe standardmäßig mittels Greiferelementen bewerkstelligt. Die-Greifer ragen im Rahmen der Dicke des Materials der so genannten Greiferfinger, die Druckbogen auf den bogenführenden Zylindern oder Trommeln halten, bis zu mehrere Millimeter über den Zylinderumfang hinaus.
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Liegt nun die struktur- oder glanzgebende Folie für Den Lackprägeprozess am Umfang eines Zylinders gegen die lackierte Substratoberfläche an, oder liegt die metallisierte Transferfolie für den Kaltfolientransfer am Umfang eines Zylinders gegen eine mit einem Kleberbild versehene Substratoberfläche an, so entstehen im Umfeld des Einwirkungsbereiches der Greiferrücken, d. h. als am Bogenanfang, wo die Greifer den Bogen halten, Flächenbereiche, in denen kein Kontakt des Substrats zur struktur- oder glanzgebenden Folie oder zur Transferfolie vorhanden ist, da die Folie dort durch die Greiferfinger um mehrere Millimeter abgehoben wird.
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Der Abstand der struktur- oder glanzgebenden Folie oder der Transferfolie zu der Bedruckstoffoberfläche wird durch eine Modifikation der Zylinderkonstruktion minimiert:
Der Bedruckstoff 4 auf dem Druckzylinder 1 wird derart unterbaut, dass seine Oberfläche auf oder nahe dem Radius des höchsten Punktes der Greiferelemente 3 liegt, damit erfolgt keine Störung durch Abheben der Folie 5 im Umfeld der Greiferrücken von Bedeutung für die Strukturierung der Lackoberfläche. Die Ausbildung der Druckzylinderoberfläche bzw. des Druckzylinder-Radius sollte derart erfolgen, dass der Bedruckstoff möglichst „weich” auf den vergrößerten Druckmesser gebracht wird, um die mechanische Beanspruchung zu minimieren, zugleich aber so schnell wie möglich der Arbeitsdurchmesser erzielt wird, um das bedruckbare Format optimal zu nutzen. Um diesen Kompromiss zu optimieren, kann in Verbindung mit o. g. Maßnahme eine bzgl. Bauhöhe minimierte Greiferspitzenkonstruktion zum Einsatz kommen. Dies ist auch insbesondere dann denkbar, wenn die Folien-Einrichtung hinter den passgenau abgestimmten Offset-Druckwerken angeordnet ist. Der Anspruch an die Übergabegenauigkeit des Passersystems ist in diesem Fall ggf. reduziert. Das Aufbauelement 2 kann bedruckstoffstärkenabhängig gewählt werden. Insbesondere die „Anlaufkante”, die für die Verformung des Bedruckstoffes verantwortlich ist, muss evtl. individuell angepasst werden. Die Befestigung des Aufbauelementes 2 auf dem Zylinder 1 kann formschlüssig, aber auch durch Klemmung oder magnetische Kräfte oder durch pneumatische Mittel oder eine Kombination daraus erfolgen. Ebenso ist die Verwendung eines Zylinders mit entsprechendem Außendurchmesser möglich, d. h. es muss dann keine Durchmesseranpassung durch ein separates Element erfolgen.
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Für die beschriebene Anordnung nach 1 und 3 zur Verwendung einer Transfer- oder Prägefolienbahn 21 ist bekannterweise eine Folienzuführung von einer Vorratsrolle und eine Folienabführung auf eine Aufwickelrolle vorzusehen. Dazwischen wird die Folienbahn 12 mittels Leitwalzen 22, 23 innerhalb des Beschichtungswerkes (kann eine Bogenoffsetdruckwerk oder ein Lackwerk einer Bogendruckmaschine sein) über den Arbeitszylinder 10 (kann der Gummizylinder des Offsetdruckwerks oder der Formzylinder des Lackwerkes sein) auf den mit Lack beschichteten Bedruckstoff aufgelegt und nach einer Trockenstrecke am Umfang des Gegendruckzylinders 7 (siehe Trockner 24) wieder über eine Folienleitwalze 23 von dem Bogen gelöst und abgeführt, so dass sie wieder aufgewickelt werden kann. Das Auflegen der Folie auf die Lackschicht kann auch mittels einer kanallosen Umlenkrolle erfolgen, da am Gegendruckzylinder 7 nun keine Greifer mehr überstehen, die beim Abrollen stören könnten.
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Weiterhin kann die Folienauf- und abrollung auch gemäß einem in der
DE 10213651 A1 beschriebenen Zylinder mit einer Befestigungsvorrichtung für einen biegsamen, oberen Aufzug in einer Verarbeitungsmaschine erfolgen. Dort ist auf einem Zylinder der untere Aufzug aus einem biegsamen Trägermaterial in Abständen mit mehreren Unterlageformen versehen. Der Aufzug ist in Spannwellen aufgenommen und auf dem Zylinderumfang bewegbar, wobei jeweils eine Unterlageform zum oberen Aufzug positionierbar ist. So kann also die struktur- oder glanzgebende Folie auf dem Zylinder selbst gespeichert und bei Bedarf, also wenn die Feinstruktur der Folienoberfläche nicht mehr voll wirksam ist, durch Weitertransportieren nachgestellt werden.
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Dabei ist es erforderlich den Arbeitszylinder 10 im Durchmesser an den Gegendruckzylinder 7 anzupassen. Hierbei kann der Durchmesser so gewählt werden, dass bei Einhaltung der entsprechenden Achsabstandsverhältnisse die Oberflächengeschwindigkeiten beider Zylinder gleich sind. Bei einem direkt mit einem eigenen Antriebsmotor angetriebenen Arbeitszylinder 10 ist die Geschwindigkeitsanpassung regelbar. Bei Verwendung einer gegenüber der Transfer- oder Prägefolienbahn 21 mit sehr geringer Haftreibung ausgestatteten Bespannung des Arbeitszylinders 10 kann auch ein ständiger Schlupf zwischen Folienbahn und Arbeitszylinder 10 genutzt werden. Dabei wird die Oberfläche der Transfer- oder Prägefolie 21 in die Beschichtung des Bedruckstoffes gedrückt und durch den Schlupf gegen den Zug stramm gehalten und so sicher geführt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckwerk, Lackmodul, Beschichtungseinheit
- 2
- Bogenführungstrommel
- 3
- Greifer
- 4
- Bogenführungseinrichtung
- 5
- Achse
- 6
- Greifer
- 7
- Gegendruckzylinder
- 8
- Achse
- 9
- Zylinderkanal
- 10
- Arbeitszylinder
- 11
- Achse
- 12
- Einbauraum
- 13
- Auflage
- 14
- Auflageelement
- 15
- Auflageelement
- 16
- Nominelle Oberfläche
- 17
- Greiferaufschlag
- 18
- Greiferaufschlagfläche
- 19
- Übergangskontur
- 20
- Inkjet-Druckkopf
- 21
- Prägefolie
- 22
- Folienumlenkrolle
- 23
- Folienumlenkrolle
- 24
- Trockner
- R1, R1, r1, r2
- Radius
- F1, F2, f1
- wirksame Oberfläche
- A
- Verlagerungsrichtung
- S
- Arbeitsspalt
- B
- Druckbogen
- X
- Arbeitsabstand
