DE19826974C2 - Prägevorrichtung - Google Patents
PrägevorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Prägevorrichtung in einer Druckmaschine nach dem
Oberbegriff des Patentspruchs 1.
Es ist bekannt, in der graphischen Technik verschiedentliche Papiere oder
allgemeine Bedruckstoffe durch Verformung mit erhabenen oder vertieften Mustern
oder Profilierungen zu versehen, um sie zu kennzeichnen, ihnen eine die
Festigkeit beeinflussende Struktur zu verleihen oder sie optisch aufzuwerten. In
diesem Zusammenhang können beispielsweise siegel- oder wappenartige Muster
vorgesehen sein. Weiterhin können Rillungen oder einer Textiloberfläche
nachempfundene Strukturen angewendet werden.
All diese Maßnahmen dienen in der Regel dazu, dem Papier oder Bedruckstoff
oder Verpackungsmaterial einen bestimmten, seinen optischen Effekt
unterstützenden zusätzlichen Oberflächeneffekt zu verleihen. Diese Effekte
können gegebenenfalls danach unterschieden werden, daß sie der gezielten
Markierung dienen, z. B. durch eine Verzierung oder wappenartige Reliefstruktur
oder eine Markenkennzeichnung, oder daß sie eine insgesamt optische
Aufwertung erfahren sollen, z. B. durch Hervorhebung eines Farbmusters mittels
einer speziellen Profilierung, d. h. daß sie mit einer sichtbaren Struktur zusätzlich
zu einer optischen versehen werden sollen.
Weiterhin ist auch bekannt, daß Papiere zur Verbesserung der technischen
Verarbeitbarkeit mechanisch mit einer Grundstruktur versehen werden, sodaß eine
Profilierung der Veränderung der mechanischen Eigenschaften eine
bogenförmigen Materials dient. Als bekanntes Beispiel kann in diesem Fall eine
sogenannte Leinenstruktur zur Anwendung kommen, die der Oberfläche einer
Leinentextilie nachgebildet ist. Durch diese Struktur werden Bedruckstoffe oder
Verpackungsstoffe mit Erhöhungen und Vertiefungen versehen, die dem
Aneinanderhaften von Einzelbögen entgegenwirken und so deren maschinelle
Verarbeitung erleichtern.
Die Erzeugung von solchen Strukturen wird im allgemeinen in einem
Prägeverfahren vor der weiteren Verarbeitung in einem Druckprozeß oder der
Erzeugung des Endproduktes durchgeführt und stellt so in einem vorausgehenden
Arbeitsgang erst das Rohmaterial für die Herstellung der Fertigprodukte zur
Verfügung.
Bekannte Prägeverfahren sind aus der Bearbeitung von Einbanddecken für Bücher
bekannt. Sie weisen bei den angewendeten Arbeitsabläufen gewisse Unterschiede
auf. In aller Regel wird kombiniert mit dem Prägevorgang auch noch eine
Veredelung in Form von Folien, Farb- oder Glanzeffekten aufgebracht. Außerdem
wird beim normale Prägen mit einem Prägestempel (Patrize) und einer Prägeform
(Matrize) gearbeitet. Die Einbringung weiterer Veredelungsstoffe kann dann über
Folienbänder oder ähnliche Hilfsmittel erfolgen, die in den Prägespalt eingeführt
werden. Das Prägen dient als Reliefprägung der Hervorhebung der genannten
optischen Effekte.
Andererseits ist auch das sogenannte Blindprägen bekannt. Das Blindprägen dient
der Profilierung von Bedruckstoffen ohne eine gleichzeitig erfolgende optische
Kennzeichnung. Daher kann sich ein Prägevorgang auch aus mehreren Abläufen
zur optischen Bearbeitung, beispielsweise das Aufbringen von Glanzeffekten und
einem nachfolgenden Vorgang zur Prägung, der Blindprägung, zusammensetzen.
Es ist aber auch schon versucht worden, als Gegenfläche für die Prägeform
beispielsweise ein aus dem Offsetdruckverfahren bekanntes Drucktuch, ein
sogenannte Gummituch, zu verwenden. Die bekannten Gummitücher sind
allerdings vergleichsweise hart und weisen nur eine vergleichsweise geringe
Elastizität auf. Daher lassen sich in solche Gummitücher Prägestrukturen zum
einen nur schwer eindrücken, zum anderen werden sie aber dort mit der Zeit als
Negativ abgebildet. Daher sind mit Gummitüchern nur einfache Prägestrukturen zu
verarbeiten. Dies ist bislang auch schon innerhalb von Druckmaschinen versucht
worden, indem beispielsweise für Rillungen auf einen Druckzylinder ein Rillblech
aufgebracht wurde, das beim Transport den Druckbogen vom Druckzylinder in das
Gummituch drückt. Mit einer solchen Anordnung sind feine und gleichmäßig
verteilte Strukturen nicht in einem Druckbogen zu erzeugen.
Während im normalen Prägevorgang in aller Regel mittels eines konturierten
Stempels gegen eine konturierte Form gearbeitet wird, kann beim Blindprägen
auch nur ein konturierter Stempel vorgesehen sein, der gegen eine flexible
Gegenform arbeitet. Im ersten Verfahren ist der Aufwand für die Herstellung der
Prägeformen sehr hoch. Es werden zwei Prägeformen benötigt, und beide
Prägeformen müssen exakt aufeinander abgestimmt sein, damit das zu
verarbeitende Papier nicht beim Prägevorgang verletzt wird. Im zweiten Verfahren
ist lediglich eine Prägeform, der Prägestempel, vorhanden. Daher ist die
Abstimmung gegenüber der zweiten Form nicht erforderlich. Die Gegenfläche ist
aber einer sehr starken Beanspruchung ausgesetzt, so daß sichergestellt sein
muß, daß sie auch eine gewisse Standzeit aushält, ohne ihre Prägefähigkeit zu
verlieren.
Dazu ist beispielsweise die DE 24 35 203 C2 bekannt geworden, in der eine
Bogen-Rotationsdruckmaschine beschrieben ist. Sie weist unterschiedlich
kombinierbare Druck- und Verarbeitungseinheiten auf. So ist auch dargestellt, daß
Druckwerke, wie z. B. Offset- oder Direktdruckwerke in einer Maschineneinheit mit
einer Prägevorrichtung kombiniert werden können. Es ist vorgesehen, daß das
Druckwerk in seinem Grundaufbau einen Druckwerkszylinder mit wenigstens zwei
Arbeitsflächen aufweist. Der Druckwerkszylinder arbeitet mit einem
Gegendruckzylinder zusammen.
In einer ersten Arbeitsweise wird an dem Druckwerkszylinder mit zwei
Arbeitsflächen beispielsweise auf einer der Arbeitsflächen eine Druckplatte für
Offsetdruck und auf der anderen Arbeitsfläche eine Prägeplatte aufgespannt.
Beide Elemente arbeiten gegen ein auf dem Gegendruckzylinder aufgespanntes
Gummituch.
In einer Variante der genannten Arbeitsweise ist der Druckwerkszylinder mit einem
Gummituch und einer Prägeplatte und der Gegendruckzylinder ebenfalls mit einem
Gummituch bespannt.
Mit diesen Druckwerksvarianten sind kombinierte Druck- und Prägevorgänge
möglich. Die Verwendung von Gummitüchern bzw. konventionellen Drucktüchern
sowie die direkte Kombination von Druckvorgängen und Prägevorgängen innerhalb
eines Druckwerkes schränken die Anwendungsmöglichkeiten ein. Es können nur
einfache Prägemuster verarbeitet werden. Weiterhin verschmutzt die Prägeform
bei Anwendung auf noch feuchten Druckoberflächen sehr schnell.
Weiterhin sind aus der DE 41 38 277 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
abschmierfreien Stanzen, Rillen und Perforieren bekannt. Beschrieben wird die
besondere Verwendung einer Bogenoffsetdruckmaschine. Hierzu ist die
Anordnung eines Stanzbleches auf dem Gummizylinder, sowie eines
Gegenstanzbleches auf dem Druckzylinder dargestellt. Mittels dieser Anordnung ist
in einem Bearbeitungsprozeß sowohl das Bedrucken als auch das Stanzen, Rillen
oder Perforieren von Druckbogen möglich.
Schließlich ist aus der DE-PS 435 716 eine Maschine zur selbsttätigen Herstellung
von bedruckten Zuschnitten für Verpackungen aller Art von einer endlosen
Stoffbahn bekannt. Beschrieben ist eine Kombination von Druckwerken zum
Bedrucken einer Bahn mit einer Lackiervorrichtung und einem daran
angeschlossenen Stanzwerk. Das Stanzwerk kann auch für Arbeitsvorgänge zum
Rillen oder Prägen vorgesehen sein. Es weist ein feststehendes Unterwerkzeug
und ein gegenüber diesem senkrecht bewegliches Oberwerkzeug auf.
Ziel der Erfindung ist es daher, auf einfache Weise die Erzeugung von
feinverteilten Strukturen in Papieren zu ermöglichen.
Aufgabe der Erfindung ist es, in einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 die Erzeugung feiner oder unregelmäßiger Prägestrukturen auf
einfachste Weise und im Inlinebetrieb innerhalb einer Druckmaschine zu
ermöglichen, wobei die Verarbeitung ohne Einschränkungen des Prägevorganges
aus dem Druckprozeß erfolgen soll.
Die Lösung dieser Aufgabe gestaltet sich nach den Merkmalen des
Patentanspruchs 1. Hierbei ist wesentlich, daß die Gegendruckform bzw. die glatte
Prägeunterlage eine besondere Schichtung aufweist. Die Gegendruckform ist in
einem beliebigen Druckwerk auf einer Druckmaschine einsetzbar. Vorzugsweise
kann die Prägung in einem sogenannte Lackierwerk erfolgen. Ein solches
Lackierwerk kann in einer bogenverarbeitenden oder in einer bahnverarbeitenden
Maschine vorgesehen sein. Der Prägevorgang soll vorzugsweise mit dem
Druckprozeß kombiniert werden.
In besonders vorteilhafter Weise wird die Prägung einem Lackiervorgang
nachgeschaltet, wobei die Prägestruktur durch den vorher aufgetragenen Lack
verfestigt wird.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Prägung durch Flüssigkeitsauftrag
erfolgen.
Die Prägeplatte kann in einer bevorzugten Ausführungsform als Hochdruckform
ausgeführt sein und in Kombination mit für ein spezifisches Drucksujet
vorhandenen Druckvorlagen hergestellt werden.
Im folgenden wird anhand von Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel die
Erfindung im einzelnen erläutert.
Darin zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt einer bogenverarbeitenden
Druckmaschine,
Fig. 2 ein Weiterverarbeitungswerk,
Fig. 3 einen schematisierten Prägevorgang,
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Prägeunterlage,
Fig. 5 eine Darstellung der Wirkungsweise der
erfindungsgemäßen Blindprägung,
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Variante des
Prägeprozesses
und
Fig. 7a, b, c eine schematische Darstellung über einen Prägeprozeß
kombiniert mit einem Lackiervorgang.
In Fig. 1 ist ein Teil einer bogenverarbeitende Druckmaschine dargestellt. Diese
bogenverarbeitende Druckmaschine besteht aus wenigstens einem, in der Regel
aber mehreren Druckwerken 1, in denen die Teilfarben eines mehrfarbigen
Druckbildes auf einen Bedruckstoff aufgetragen werden können. Das hier
angewendete Druckverfahren kann beispielsweise der Offsetdruck sein. Weiterhin
enthält die bogenverarbeitende Druckmaschine wenigstens eine, im gezeigten Fall
zwei Inline-Verarbeitungseinrichtungen 2, 3, beispielsweise zum Auftragen von
Lacken oder Sonderfarben. In Fig. 1 sind beide Inline Verarbeitungseinrichtungen
2, 3 als sogenannte Lackierwerke ausgeführt. Ein Lackierwerk ist dazu geeignet,
eine durchsichtige und abriebfeste, gegebenenfalls auch glänzende, Schicht auf
ein fertig bedrucktes Druckbild aufzutragen. Hierbei werden mehrere
Eigenschaften eines Druckproduktes beeinflußt. Zum einen wird die Oberfläche
geschützt. Weiterhin wird der Trocknungsprozeß der frischen Druckfarben
unterstützt, und das Ablegen des fertig bedruckten Bogens in einem an die
bogenverarbeitende Druckmaschine angeschlossenen Ausleger erfolgt ohne
Gefahr einer Verschmierung von Druckfarben im Auslagestapel. In derartigen
Lackierwerken können unterschiedliche Beschichtungsstoffe verarbeitet werden.
Hierbei sind nach gängigem Stand der Technik insbesondere wasserbasierte
Dispersionslacke anzuwenden. Diese Lacke trocknen sehr schnell und können, in
unterschiedlicher Viskosität vorliegend, aufgetragen werden.
Wie in Fig. 1 dargestellt gibt es für die Lackzufuhr unterschiedliche Systeme. Als
Inline-Verarbeitungseinrichtungen 2, 3 können daher ein erstes Lackierwerk und
im Anschluß daran ein weiteres Lackierwerk als Veredelungswerk vorgesehen
sein. Ein solches Veredelungswerk kann ebenso wie das Lackierwerk zum
Auftragen einer weiteren Lackschicht vorgesehen sein. Hierbei ist nach gängigem
Stand der Technik insbesondere an das Auftragen von speziellen Effektlacken
oder Sonderdruckfarben gedacht. Diese Effektlacke ähneln einer Druckfarbe und
sind zum Beispiel mit Metallpigmenten versehen, so daß goldglanz- oder
silberglanzartige Oberflächen erzeugbar sind.
Weiterhin kann in einem solchen Veredelungswerk auch eine mechanische
Verarbeitung des Bedruckstoffes erfolgen. Hierbei ist z. B. an Schnitte,
Perforationen, Stanzungen gedacht. Insbesondere ist dieses Veredelungswerk
aber auch geeignet, um eine Prägung auszuführen. Die Prägung erfolgt inline, d. h.
während des Durchlaufes eines Bogens direkt im Anschluß an den normalen
Druckprozeß bzw. den mit einem Lackierprozeß kombinierten Druckprozeß.
Um die bei der Inline-Verarbeitung wirksamen Oberfläche gegen Verschmieren zu
schützen, kann es vorgesehen sein, daß zwischen den beiden Zusatzaggregaten,
d. h. zwischen dem Lackierwerk und dem Veredelungswerk, ein Trockner 4
eingesetzt wird. Dieser stellt sicher, daß die bedruckte und lackierte Oberfläche
des Bogens vor der mechanischen Bearbeitung sicher getrocknet ist.
Der Transport der zu verarbeitenden Bogen erfolgt durch die Druckwerke 1 und die
Zusatzeinrichtungen 2, 3 jeweils über Gegendruckzylinder 5 und
Bogentransporttrommeln 6 bis zu einem Ausleger 7.
Ein Veredelungswerk 8, entsprechend einer der Inline-Verarbeitungseinrichtungen
2, 3 ist in Fig. 2 im Detail dargestellt. Das Veredelungswerk 8 ist vom Grundsatz
her wie ein Lackierwerk aufgebaut. Es enthält einen sogenannte
Gegendruckzylinder 5, der von einer Bogentransporttrommel 6 mit Bogen versorgt
wird, einen Formzylinder 9 und eine Beschichtungseinrichtung 10, 11. Die
Beschichtungseinrichtung dient der Zufuhr einer Beschichtungsmasse, z. B. eines
Lackes oder einer Druckfarbe. Der Formzylinder 9 trägt normalerweise zur
Übertragung der Beschichtungsmasse einen Aufzug 12 mit glatter Oberfläche,
beispielsweise ein Gummituch oder Drucktuch. Er kann aber auch mit einer
Kunststoffdruckplatte versehen sein. Gleichfalls kann er mit einer normalen
Druckplatte versehen sein. Für die Beschichtung für Effektlacke oder
Sonderdruckfarben wird üblicherweise eine Hochdruckform verwendet. Diese ist
sehr einfach zu verarbeiten, indem sie belichtet wird und danach entsprechend
einem vorgegebenen Sujet ausgewaschen werden kann. Damit kann eine
sogenannte Spotlackierung oder auch eine dezidierte Auftragung eines
Druckbildes mit einer Sonderdruckfarbe ergänzend zu den in den Druckwerken
aufgebrachten Druckmustern erfolgen.
Für die ebenfalls mögliche Verwendung eines solchen Veredelungswerkes zu
Stanzvorgängen wird auf den Formzylinder 9 anstelle des Aufzuges 12 eine
Stanzplatte aufgespannt. Weitere Maßnahmen sind für diesen Anwendungsfall
nicht erforderlich.
Demgegenüber sind für die Verarbeitung des Bedruckstoffes in einem
Prägevorgang gesonderte Maßnahmen zu treffen. Hierbei ist zunächst festzulegen,
von welcher Seite das Papier geprägt werden soll, da dies sowohl von der
Unterseite als auch von der Oberseite her erfolgen kann. Normalerweise läuft in
dem Veredelungswerk 8 ein vorher bereits bedruckter Bogen mit der bildtragenden
Seite nach oben ein. In Sonderfällen könnte vorgesehen sein, eine
Widerdruckeinrichtung bzw. eine Bogenwendeeinrichtung in der Druckmaschine
einzusetzen, so daß der Bogen mit seiner bildtragenden Seite nach unten zeigend
in das Veredelungswerk 8 eingebracht wird. Gleichfalls kann der Bogen beidseitig
bedruckt in das Veredelungswerk 8 eingebracht werden.
Das für dieses Veredelungswerk 8 vorgesehene Prägeverfahren kennzeichnet sich
durch eine sogenannte Blindprägung. Das bedeutet, daß die Prägung
alleinstehend ohne weitere Verarbeitungsmerkmale erfolgt. Die spezielle Form der
hier vorgesehenen Blindprägung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Prägeplatte
13 vorgesehen ist, die gegen eine flexible Gegenfläche ohne dezidierte
Prägeoberfläche ausgeführt wird. Damit drückt sich also das auf der Prägeplatte
13 vorhandene Muster in die flexible Gegenfläche ein und verformt dabei das
zwischen beiden Flächen liegende Papier bzw. den Bedruckstoff. Die Prägeplatte
13 kann in dem dargestellten Veredelungswerk 8 sowohl auf dem
Gegendruckzylinder 5 als auch auf dem Formzylinder 9 angeordnet sein. Die
Prägeplatte 13 ist vorzugsweise eine standardisierte Hochdruckplatte, die mittels
eines einfachen Verfahrens durch Belichtung und Auswaschung mit einem
Prägemuster versehen wird. Die Gegenfläche zur Prägeplatte 13 ist sinngemäß
entweder auf dem Formzylinder 9 oder auf dem Gegendruckzylinder 13
anzuordnen. Die Gegenfläche ist auf einer flexiblen Prägeunterlage 12
angeordnet. Die Prägeunterlage 12 ist auf dem jeweiligen Zylinder ebenso wie die
Prägeplatte 13 festzuspannen. In der Konfiguration nach Fig. 2 ist der
Gegendruckzylinder mit zwei Arbeitsflächen versehen. Daher sind dort auch je
zwei Prägeplatten 13 bzw. Prägeunterlagen 12 anzubringen.
In Fig. 3 ist der dergestalt ausführbare Prägevorgang schematisch dargestellt.
Auf einem Gegendruckzylinder 5 ist die Prägeplatte 13 eingespannt. Die
Oberfläche der Prägeplatte 13 ist mit einem beispielsweise unregelmäßigen
Prägemuster M versehen. Die Gegenfläche auf dem Formzylinder 9 ist glatt und
mit einer weichen Unterlage, der Prägeunterlage 12, versehen. Der Bogen B aus
Papier, einem anderen Bedruckstoff oder Folie wird als rohes, d. h. unbearbeitetes
Material oder fertiger Druck auf dem Gegendruckzylinder 5 geführt. Vor dem
Einlauf in die Prägezone Z zwischen Formzylinder 8 und Gegendruckzylinder 5
liegt der Bogen B quasi lose auf der Prägeform 13 auf. Bei Einlauf in die
Prägezone Z wird dann der Bogen B zwischen der flexiblen Prägeunterlage 12 und
der Prägeplatte 13 eingeklemmt und dabei in das Prägemuster M hineingedrückt.
Damit wird die Prägung ausgeführt, so daß der Bogen B nach dem Auslauf aus der
Druck- oder Prägezone Z auf dem Gegendruckzylinder 5 quasi in die Prägeplatte
13 eingebettet liegt. Von dort wird er gemäß dem weiteren Bogentransportweg
wieder abgezogen und ausgelegt.
Eine bevorzugte Form der Prägeunterlage 12 ist in Fig. 4 dargestellt. Die
Prägeunterlage 12 für die von der Prägeplatte 13 zu prägenden Bogen B ist dann
jeweils auf dem Formzylinder 8 oder auf dem Gegendruckzylinder 5 angebracht.
Sie kann einerseits mittels bekannter Spannvorrichtungen befestigt werden.
Andererseits ist es wegen ihrer gewünschten Charakteristik auch möglich sie
einfach auf den jeweiligen Zylinder aufzukleben.
Diese Prägeunterlage 12 ist durch einen speziellen anschmiegsamen Aufbau
gekennzeichnet. Dieser Aufbau soll zum einen an der Oberfläche sehr flexibel sein
und damit auch feinen Strukturen der Prägeplatte 13 folgen können. Weiterhin soll
sie Druck ausüben können, so daß die Prägung der Bedruckstoffe sauber in die
Feinheiten der Prägeplatte 13 hinein erfolgt, da das Prägemuster ja so gut wie
möglich erkennbar sein soll. Daher ist es vorgesehen, eine Prägeunterlage 12 zu
verwenden, die zweischichtig aufgebaut ist und dabei an ihrer Oberfläche eine
glatte und sehr flexible, d. h. elastische Kontaktschicht 15 aufweist und daß diese
weiche Kontaktschicht 15 auf einer weiteren federnden Tragschicht 16 aufgebracht
ist. Eine derartige Prägeunterlage 12 kann zum einen den Oberflächenkonturen
bei starken Erhebungen folgen. Zum anderen ist sie in der Lage, über eine größere
Fläche ausreichenden Druck aufzubringen, so daß auch feine Konturen sicher
abgebildet bzw. geprägt werden können.
Bei längerer Verwendung einer solchen Prägeunterlage 12 bilden sich die
Prägemuster dort ab. Daher ist eine solche Prägeunterlage 12 in aller Regel nach
einem Prägevorgang gegen eine neue Prägeunterlage 12 auszutauschen.
Wesentlich ist also auch, daß die Prägeplatte 13 kostengünstig ist. Sie muß
weiterhin sowohl am Formzylinder 9 als auch am Gegendruckzylinder 5 der
Veredelungseinheit 8 befestigbar sein.
In Fig. 5 wird die Wirkungsweise der Prägeunterlage 12 näher dargestellt.
Schematisch ist die Prägeplatte 13 mit Oberflächenprofilen P bzw. Prägemustern,
die Prägeunterlage 12 mit ihrem Schichtaufbau aus Kontaktschicht 15 und
Tragschicht 16, sowie ein zwischen beiden Oberflächen eingeklemmter Bogen B
dargestellt. Die Abmessungen der Oberflächenprofile P sind hier zur
Verdeutlichung stark überhöht gezeigt. Beim Prägevorgang wird die
Prägeunterlage 12 mit einer die Oberfläche an die Prägeplatte 13 unter
Einbeziehung des dazwischen liegenden Bogens B pressenden Einstellung gegen
den Gegendruckzylinder 5 angestellt. Durch die unterschiedliche Form und Höhe
der Oberflächenprofile P entstehen auch unterschiedliche Rückwirkungen auf die
Gegenplatte. Diese muß durch Kompression den für die Verformung des Bogens
notwendigen Kräfte aufbringen. Dabei ist eine gewisse Grundsteifigkeit aber auch
eine hohe Flexibilität der Oberfläche notwendig.
Wie in Fig. 5 gezeigt, verformt sich die Kontaktschicht 15 der Prägeunterlage 12
zunächst entsprechend der Oberflächenprofile P. Da aber auch noch größere
Höhendifferenzen ausgeglichen werden müssen, läßt sich auch die Tragschicht 16
der Prägeunterlage 12 noch komprimieren. Die Tragschicht 16 verformt sich dabei
in der Art einer Profilschwingung S entsprechend einem stark vergröberten
Oberflächenprofil P. Die Linie dieser Profilschwingung S ist beispielhaft in Fig. 5
strichpunktiert eingezeichnet.
Die Tragschicht 16 kann also zum einen den nötigen Prägedruck aufbauen,
darüberhinaus aber auch größere Höhendifferenzen ausgleichen, die die
Elastizität der Kontaktschicht 15 bis an die Grenze belasten. Weiterhin ist die
Tragschicht 16 aber auch in der Lage Querkräfte und Querversatz im Bereich der
Prägezone Z aufzunehmen, die durch den Papiertransport und den Kraftaufbau in
der Druck- bzw. Prägezone Z entstehen. Die erforderlichen Kraftwirkungen unter
Einschluß der Wirkwege sind in der Zeichnung als Kraftwirkungspfeile F1, F2
dargestellt. Dabei stellen kurze Kraftwirkungspfeile F2 starke
Kompressionswirkungen mit großen Wirkwegen und längere Kraftwirkungspfeile
F1 kurze Wirkwege mit geringen Kompressionswirkungen dar. Die
Kraftwirkungspfeile F1, F2 stellen quasi das Reaktionsprofil der Prägeunterlage 12
auf den Prägevorgang dar.
Um das Veredelungswerk 8 sicher betreiben zu können, ist der Formzylinder 9 mit
einer Spannvorrichtung vorgesehen, die es erlaubt, auch dicke Unterlagen zu
spannen. Gleiches ist für den Gegendruckzylinder 5 vorgesehen. Darüber hinaus
ist es erforderlich, daß der Gegendruckzylinder 5 mit einer an unterschiedliche
Durchmesser anpaßbaren Oberflächenanordnung versehen wird. Hierbei können
Druckplatten mit glatter Oberfläche auf den Gegendruckzylinder 5 aufgespannt
werden. Zur Anpassung der Umfangsgeschwindigkeiten zwischen
Gegendruckzylinder 5 und Formzylinder 9 ist es erforderlich, entsprechende
Unterlagen unter die jeweiligen Oberflächenelemente anzubringen. Derartige
Vorrichtungen zum Aufspannen sind hinlänglich bekannt. Es ist auch erforderlich,
daß der Formzylinder 9 gegenüber dem Gegendruckzylinder 5 in einem gewissen
Bereich verstellbar ist. Für die Anbringung der Prägeunterlage 12 ist es besonders
günstig, wenn diese auf eine spannbare Unterlageplatte aufgeklebt werden kann.
Dann ist die Prägeunterlage 12 leicht austauschbar und kann außerhalb der
Maschine leicht demontiert und wieder aufgebracht werden.
Die Art der Prägeunterlage 12 der Prägeeinrichtung ist aber so ausgeührt, daß
geringe Differenzgeschwindigkeiten sich nicht nachteilig auf den Prägevorgang
auswirken. Die zweischichtige Anordnung erlaubt es, geringe Bewegungen
zwischen Prägeform, Bedruckstoff und Gegenplatte zuzulassen, ohne daß dabei
der Bedruckstoff übermäßig beansprucht oder gar beschädigt würde. Dies ist ein
wesentlicher Aspekt der Erfindung.
Mittels einer derartigen Prägevorrichtung sind sowohl gleichmäßige feine Muster
über einen Bogen B gleichmäßig erzeugbar als auch einzelne dezidierte
Prägungen auf einem Bogen B anbringbar. Beispielsweise kann ein fertig
bedruckter Bogen mit einer leinenstrukturartigen Oberfläche versehen werden.
Weiterhin können beispielsweise auf Geschenkpapieren durchgehende
Längslinien eingeprägt werden. Weiterhin kann eine reliefartige Struktur in einer
Druckoberfläche eingebracht werden. Schließlich kann auch auf Geschäfts
papieren eine ornamentartige Struktur, beispielsweise ein Firmenlogo eingebracht
werden. Weiterhin ist auch die Möglichkeit gegeben, siegelartige Prägungen,
beispielsweise auf Briefpapieren, anzubringen.
Die Prägungen, die hier ausgeführt werden, sind sehr einfach und kostengünstig
herstellbar. Vor allem sind sie im Inline-Betrieb, d. h. während des Druckvorganges
gleichzeitig einbringbar.
Die erforderlichen Maßnahmen an der Druckmaschine sind also:
- 1. Anordnung einfacher Spannvorrichtungen am Formzylinder 9 und/oder am Gegendruckzylinder 5, wie sie bereits hinlänglich bekannt sind, wobei aber sowohl dünne wie auch dicke Materialien spannbar sein müssen.
- 2. Bereitstellung eines kostengünstigen und einfach zu verarbeitenden flexiblen Materials zur Nutzung als Prägeunterlage 12, das zum Einen ausreichende Festigkeit zum Spannen aufweist und gleichzeitig die erforderliche Elastizität sowohl zum Prägen feiner Muster wie auch zum Erzeugen ausreichend hohen Anpressdruckes beim Prägen besitzt.
- 3. Bereitstellung einer möglichst kostengünstigen und leicht herzustellenden Prägeplatte 13, die wahlweise auf einem Formzylinder 9 oder einem Gegendruckzylinder 5 spannbar ist. Der Werkstoff muß nicht einer herkömmlichen Prägeform nachempfunden sein, die üblicherweise metallisch ist, sondern kann, da sie gegen eine sehr flexible Gegenfläche und nicht gegen eine harte Prägeform arbeitet, auch aus leicht bearbeitbarem Material hergestellt sein.
- 4. Bereitstellung von Zylindern (Formzylinder 9, Gegendruckzylinder 5) mit anpassbarem Wirkdurchmesser, in Abstimmung auf die verwendeten Prägeunterlagen 12 bzw. Prägeplatten 13. Die Zylinder können mit bekannten Unterlagen auf den erforderlichen Wirkdurchmesser gebracht werden. Sie können aber auch mit auf den Wirkdurchmesser abgestimmten Hülsen oder schalenartigen Aufbauten versehen sein.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Verwendbarkeit des
Veredelungswerkes 8 in Fig. 6 dargestellt. Dort ist der Formzylinder 9 mit einer
Prägeunterlage 12 besonderer Art ausgerüstet. Die Prägeunterlage 12 besitzt eine
Schaumstoffschicht, die vorzugsweise wasserfreundlich ausgerüstet ist. Über diese
Schaumstoffschicht ist eine Folie 20 gezogen. Die Folie 20 ist mit Öffnungen 21
versehen und im wesentlichen wasserabweisend ausgerüstet. Dem Formzylinder 9
ist eine nicht näher dargestellte Befeuchtungseinrichtung zugeordnet.
Beispielsweise kann aber zu diesem Zweck die Beschichtungseinrichtung 10, 11
verwendet werden. Die Befeuchtungseinrichtung trägt über die Öffnungen 21
Feuchtigkeit in die Schaumstoffschicht ein. Beim Abrollen des Formzylinders 9 auf
dem Bogen B wird der Schaumstoff in der Prägezone Z komprimiert und gibt die
Feuchtigkeit durch die Öffnungen 21 an den Bogen B ab. Dadurch wird der Bogen
B punktuell befeuchtet und quillt dort auf. Damit entstehen Quellmuster 22 auf dem
Bogen B. Auf diese Weise ist ein attraktives, einer Prägung gleichkommendes
Muster im Bogen B erzeugbar.
Gleichfalls kann das Veredelungswerk 8 mit einer derart ausgerüsteten
Prägeunterlage 12 ohne Feuchtung betrieben und zur Aufrauhung einer lackierten
Oberfläche genutzt werden. Dabei drücken die aus den Öffnungen 21 in der Folie
20 austretenden Schaumstoffpolster auf die frisch lackierte Oberfläche und
hinterlassen dort definierte Abdrücke oder Spuren.
Dieses Anwendungsbeispiel macht deutlich, daß auch ein zweischichtiger Aufbau
der Prägeunterlage 12 mit härterer Deckschicht und weicherer Unterschicht
denkbar ist. Die Deckschicht kann durch hohe Flexibilität die fehlende
Kompressibilität ausgleichen und so ebenso eine hervorragende Anpassbarkeit an
Oberflächen unterschiedlichster Struktur ermöglichen.
Wiederum wird aber auch in diesem Fall die Wirkungsweise bei der Ausführung
des Prägevorganges mit der weiter oben beschriebenen vergleichbar. Die beiden
Schichten ergänzen sich in ihrer Wirkungsweise durch gezielte Verteilung des
Anpressdrucks und optimale Anpassung an die Gegenfläche auf der Prägeplatte
13 bzw. dem Gegendruckzylinder 5, sowie Anpassbarkeit an Relativbewegungen
zwischen Bedruckstoff und Prägeflächen.
Eine wichtige Verfahrensweise ist in den Fig. 7a bis 7c dargestellt. In einer
Druckmaschine entsprechend Fig. 1 kann sowohl lackiert als auch geprägt
werden, wobei die zweiter Inline-Verarbeitungseinrichtung als Veredelungswerk
ausgerüstet ist.
In Fig. 7a ist gezeigt, daß der, vorher bedruckte, Bogen B zunächst mit einer
Lackschicht L versehen wird. Diese wird von dem Formzylinder 9 aufgetragen. Die
Lackschicht L trocknet oberflächlich während des Transportes des Bogens B bis
zum Veredelungswerk. Damit ist sie schon von außen belastbar.
In Fig. 7b ist gezeigt, daß der lackierte Bogen B nun geprägt wird. Dazu wird das
Veredelungswerk 8 nach Fig. 2 verwendet. In der Prägezone Z wird der Bogen B
samt aufgetragener Lackschicht in das Prägemuster M der Prägeform 13 gepresst.
In Fig. 7c ist das Ergebnis dieser Prozedur schematisch dargestellt. Der Bogen B
ist entsprechend der Prägeform 13 verformt und trägt eine Lackschicht L, die bei
der Prägung ebenfalls verformt wurde. Beim endgültigen Trocknen der Lackschicht
wird die Form des Bogens B, d. h. sein Prägemuster M durch den Lack quasi
eingefroren. Die Prägung ist dann besonders widerstandsfähig gegen
Krafteinwirkungen.
Verfahren und Vorrichtungen der beschriebenen Art sind nicht nur bei der
Verarbeitung von Bogen B, d. h. im Bogendruck, sondern auch bei der Verarbeitung
von Bahnen, d. h. im Rollendruck anwendbar. Die Verwendung in
Rollendruckmaschinen ist ebenso in Inline-Prozessen möglich. Unterschiedlich ist
nur die Anordnung an Zylindern mit einem sehr schmalen Kanal oder an
kanallosen Zylindern. Der Prägevorgang selbst ist dem zuvor beschriebenen
Prägeverfahren gleich und wird nur bei einer gewöhnlich höheren
Druckgeschwindigkeit ausgeführt. Die Standfestigkeit von Prägeplatte und
Gegenplatte spielt daher hier eine größere Rolle.
Claims (12)
1. Vorrichtung in einer Druckmaschine zum Bedrucken und Prägen von bogen-
oder bahnförmigem Material, mit wenigstens einem Druckwerk zum Erzeugen
eines Druckbildes, weiterhin mit wenigstens einem Zylinder zum Tragen einer
Prägeform und einem Zylinder zum Tragen einer elastischen
Gegendruckunterlage, wobei zwischen beiden Zylindern ein im Druckwerk
bedruckter Bedruckstoff durchführbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Druckwerk eine separate Inline-Verarbeitungseinrichtung (2, 3)
nachgeordnet ist, die einen Gegendruckzylinder (5) und einen Formzylinder
(9) enthält, daß die Prägeform wahlweise auf dem Gegendruckzylinder (5)
oder dem Formzylinder (9) aufspannbar ist, daß die elastische
Gegendruckunterlage wahlweise auf dem Formzylinder (9) oder dem
Gegendruckzylinder (5) aufspannbar ist, und daß die Gegendruckunterlage
einen zweischichtigen Aufbau aufweist, derart, daß eine elastische Schicht
erster Elastizität und Dicke als Unterschicht und eine glatte, elastische Schicht
zweiter Elastizität und Dicke als Deckschicht vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Gegendruckunterlage eine Prägeunterlage (12) vorgesehen ist und
daß die Prägeunterlage (12) aus einer dickeren Schicht weniger elastischen Materials als Unterschicht und aus einer dünneren Schicht stärker elastischen Materials als Deckschicht besteht.
daß als Gegendruckunterlage eine Prägeunterlage (12) vorgesehen ist und
daß die Prägeunterlage (12) aus einer dickeren Schicht weniger elastischen Materials als Unterschicht und aus einer dünneren Schicht stärker elastischen Materials als Deckschicht besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Gegendruckunterlage eine Prägeunterlage (12) vorgesehen ist und
daß die Prägeunterlage (12) aus einer dünnen Schicht weniger elastischen Materials als Deckschicht und aus einer dickeren Schicht stärker elastischen Materials als Unterschicht besteht.
daß als Gegendruckunterlage eine Prägeunterlage (12) vorgesehen ist und
daß die Prägeunterlage (12) aus einer dünnen Schicht weniger elastischen Materials als Deckschicht und aus einer dickeren Schicht stärker elastischen Materials als Unterschicht besteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Prägeunterlage (12) aus einer dickeren, stark elastischen
Schaumstoffschicht als Unterschicht und aus einer dünnen, flexiblen Folie (20)
als Deckschicht besteht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Folie (20) mit Öffnungen (21) versehen ist, durch die die Oberfläche
der Schaumstoffschicht freigelegt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaumstoffschicht der Prägeunterlage (12) wasserannehmend ist
und daß der die Prägeunterlage (12) tragenden Zylindermantelfläche eine Feuchtmittelzuführvorrichtung zugeordnet ist, mittels der die Schaumstoffschicht anfeuchtbar ist.
daß die Schaumstoffschicht der Prägeunterlage (12) wasserannehmend ist
und daß der die Prägeunterlage (12) tragenden Zylindermantelfläche eine Feuchtmittelzuführvorrichtung zugeordnet ist, mittels der die Schaumstoffschicht anfeuchtbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Unterschicht der Prägeunterlage (12) aus einem Material mit normal
zu deren Flächenausdehnung und parallel zu deren Flächenausdehnung
wirksamer etwa gleicher mittlerer Elastizität besteht, derart, daß die
Unterschicht in gleicher Weise einfedern wie auch seitlich ausweichen kann.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Unterschicht der Prägeunterlage (12) aus einem Material mit einer
Vielzahl von einzeln federnden Tragelementen aufgebaut ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckschicht der Prägeunterlage (12) aus einem im wesentlichen
homogenen, stark elastischen Material aufgebaut ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckschicht aus einem kompressiblen Material aufgebaut ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach dem letzten Druckwerk (1) als separate Inline-
Verarbeitungseinrichtung (2) wenigstens ein Lackierwerk mit einem
Gegendruckzylinder (5) und einem Formzylinder (9) vorgesehen ist, wobei die
Prägeplatte (13) wahlweise auf dem Gegendruckzylinder (5) oder dem
Formzylinder (9) aufspannbar ist, und daß die Prägeunterlage (12) wahlweise
auf dem Formzylinder (9) oder dem Gegendruckzylinder (5) aufspannbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach dem letzten Druckwerk (1) als erste separate Inline-
Verarbeitungseinrichtung (2) ein Lackierwerk vorgesehen ist, daß als zweite
separate Inline-Verarbeitungseinrichtung (3) ein zweites Lackierwerk
vorgesehen ist, und daß die Prägeplatte (13) und die Prägeunterlage (12)
wahlweise auf dem Gegendruckzylinder (5) oder dem Formzylinder (11) des
zweiten Lackierwerkes aufspannbar sind.
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