EP1423281A1 - Digitaldruckmaschine - Google Patents

Digitaldruckmaschine

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Publication number
EP1423281A1
EP1423281A1 EP03763863A EP03763863A EP1423281A1 EP 1423281 A1 EP1423281 A1 EP 1423281A1 EP 03763863 A EP03763863 A EP 03763863A EP 03763863 A EP03763863 A EP 03763863A EP 1423281 A1 EP1423281 A1 EP 1423281A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
printing
digital printing
cylinder
machine according
format
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP03763863A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ebe Hesterman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10232864A external-priority patent/DE10232864A1/de
Priority claimed from DE10312870A external-priority patent/DE10312870A1/de
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1423281A1 publication Critical patent/EP1423281A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F7/00—Rotary lithographic machines
    • B41F7/02—Rotary lithographic machines for offset printing
    • B41F7/08—Rotary lithographic machines for offset printing using one transfer cylinder co-operating with several forme cylinders for printing on sheets or webs, e.g. sampling of colours on one transfer cylinder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/0057—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material where an intermediate transfer member receives the ink before transferring it on the printing material

Definitions

  • the invention relates to a device for indirect digital printing in single shot and single pass processes of multicolored images on sheets in perfecting and / or reverse printing.
  • Packaging and label printing are currently the growth markets.
  • the packaging market is expected to double under the influence of Eastern Europe, Southeast Asia and China in the next 5 years, with increasing use of plastics, sandwich materials and metallized substrates.
  • the global turnover for packaging printing machines is around one billion euros (Deutsche Drucker No. 4 from February 6, 2003).
  • image-bearing plates are used, each by format class, which must be changed when the motif or order changes.
  • the imaging or plate cylinders are equipped with an equally format-specific clamping channel and mostly with complex, semi-automatic plate changing systems.
  • the ink transfer from the printing plate to the substrate takes place indirectly via the (replaceable) rubber blanket, which compensates for unevenness in the substrate. Both surfaces and halftone dots are transferred almost as if the substrate had an ideal flat surface. This means that a wide range of substrates can be processed.
  • the transfer of the printing sheets from the feeder stack to the first printing unit, from printing unit to printing unit and from the last printing unit to the delivery stack takes place with gripper technology, which are integrated in the impression cylinder channel or in a chain carriage depending on the format. This means that the distance from the gripper system to the next following gripper system is always the same as the maximum print format in the circumferential direction.
  • Format-linked flexographic coating units are also increasingly being integrated in the printing presses, since the value of prints can be significantly increased with the help of an applied layer of lacquer, e.g. for the protection of the substrate and improvement of the print finishing or e.g. with spot painting for optical effects.
  • a further development is the application of primer (with primer in the flexo process) before and after printing, e.g. to be able to print on plastics with hybrid printing systems, d. H. the combination of different printing processes in one printing press (US 6,443,058 B1).
  • NIP methods for personalization (DE 100 47 040 AI), punching units (DE 101 47 486 AI) for further processing, embossing units for haptic effects (look and feel) and inline finishing (EP 80 924 091 AI), for example for folding, can be integrated in the process bundle.
  • the combination of high-quality printing, finishing and further processing methods described above also requires relatively complex drying systems, which means machine lengths of up to approx. 35 meters (printing level No. 5 May 2002 SM Type CD 102 LY-6-LYYLX from Thomas in Gelsenmaschinen and according to COMPRESS magazine from April 16, 2003 a KBA Rapida 142 sheetfed offset press in the 102x140 format with a length of 37.5 mtr., As well as in Illinois (USA).
  • This machine is equipped with 7 offset printing units, a coating printing unit, intermediate dryer, another 2 coating printing units, intermediate dryer and last printing unit, including turning device).
  • These very complex machines require, inter alia, costly automation and drive concepts, for example with double drives with gear train and cardan shaft and also several intermediate and final dryers (DE 199 12 309 AI). This technology would not be manageable without it.
  • sheet turning systems are often integrated into the sheet-fed printing presses in order to print the front and back in one pass.
  • DE 21 15 790 AI also shows a design or printing press concept, which makes duplex printing possible in one operation, but it is a combination of format-related plate and imaging systems in combination with conventional format-related blanket cylinders.
  • This design does not make it possible to integrate up to 2 x 7 printing units, let alone additional modules for coating without the design from the operator's point of view or which the ergonomics exceed the extent of handling (see Figure 15).
  • This factor plays a particularly important role, as digital printing units have so far been based on portrait printing (i.e. printing a page in portrait format), in contrast to landscape printing in conventional sheetfed offset printing
  • Imaging cylinder is equipped with a clamping channel and designed for interchangeable plates or cylinder milling for clamping or for holding the plate.
  • the so-called Photo Imaging Plate must be replaced regularly for reasons of wear. This construction means that it is format-bound and therefore, if included in a satellite construction for reasons of accessibility (change of plate and blanket) could not accommodate more than 4 printing units (DE 43 03 796 AI).
  • the photoconductor drum or imaging cylinder 52 FIG. 5 is the central component in the electrophotographic process on which the toner image is built up from the optical image via the charge image.
  • B. lacquer can be transferred from the intermediate cylinder to the substrate at once, but also has a particular advantage when printing on unstable substrates. If they are printed with partial colors when passing through several printing units, the substrate material can stretch and thus cause printing inaccuracies.
  • the satellite printing machine can also be used for difficult-to-handle printing material such as cardboard boxes, plastics, multilayer packaging or the like. This process is carried out without turning the sheets, which also enables more precise registers (register) tolerances to be achieved.
  • An alternative inventive embodiment is the use of inexpensive imaging cartridges, only for the printing or coating of not always changing motifs, eg. B. for full-surface support varnish or full-surface primer.
  • inventive digital imaging cassettes are constructed like a flexographic high-pressure unit with an anilox roller and chamber doctor blade system.
  • the so-called E-anilox roller is adapted as a special type of photoconductor drum for the full application of pigmentless powder or liquid toner.
  • these cassettes are fixed format. The change of motif or image can only be achieved through a somewhat more complex change of order form. However, the construction costs are much cheaper, since no complex electronic control is required for protective lacquer and
  • the arrangement of the cylinder or chain transfer after the impression cylinder is in the so-called 7 o'clock position, so that the transfer takes place only after the full sheet format has been printed in order to perform the so-called tangent function in the wrapping, i.e. H. Avoid acceleration and the associated pressure distortion.
  • the 7 o'clock arrangement is easy to handle, despite the compact dimensions of the machine as defined by the ergonomics and the max. Media thickness specified "slim" sheet guide.
  • the imaging cylinders with or without their toner supply systems of the satellite printing units of the machine, each form cassette-shaped units (so-called cassette inserts), which can be moved from their working position to a service position on the operating or drive side.
  • cassette inserts cassette-shaped units
  • This design is the only way to accommodate more than four printing units in a satellite arrangement. Adjustments to the cassette systems or printing units can also be carried out in the service position during the ongoing production process. It is essential to design the satellite printing machine in such a way that it is suitable for the simple combination of a movable inline
  • Processing station is suitable.
  • servomotors are advantageously combined with conventional gearwheel drives, so that the finishing units can be moved.
  • the advantage of this process bundling is that the accuracy of the end products is increased and additional processing facilities can be saved.
  • Digital printing machines which optimize their flexible use by expanding the machine configuration with several paper feeders and delivery trays (sheet trays), but which take up a relatively large amount of space (large footprint) due to their horizontal arrangement and require multiple feeders and displays.
  • New and much simpler and more compact is a machine design with a vertical arrangement of the so-called sheet trays for only a single feeder and for only a single delivery with the smallest possible footprint of the machine.
  • the gripper transport device in the cylinder can be lowered mechanically to below the cylinder surface at the moment when it is not used for sheet transport, so that the imaging cylinders can unwind regardless of the format without gripper openings or clamping channels or without / down motion.
  • printing units for face and reverse printing with or without surface drying can be arranged in succession. Furthermore, a complete printing unit is installed for each (process) color and thus the color separations are printed in the so-called SINGLE SHOT and SINGLE PASS SYSTEM in perfecting.
  • SINGLE SHOT and SINGLE PASS SYSTEM At the inlet and / or outlet of the impression cylinder, several variants and expansion stages, for example in cassette units 9 and 15 (FIG. 3), can be integrated before and / or after the digital printing, for example for conditioning Coating, the varnish application, a special print, a fixation (fusing), drying and rewetting.
  • a uniform system 21 for the combined application of protective lacquer and silicone oil for fixing (fusing) is integrated.
  • the impression cylinders 4 have a color or toner-repellent surface.
  • a single feeder 6 and a single delivery 18 different substrates can be changed easily and non-stop by means of a paper cassette, so-called sheet trays.
  • the printing and conditioning systems are arranged in cassette slots for optimum ease of use. This provides optimal accessibility in the working position 54 inside the machine frame and in the service position on the operating side 55 and / or drive side 56 outside the machine frame.
  • the print quality in digital printing, as well as in conventional printing techniques, requires a clean surface of the intermediate cylinder covered with an elastic material.
  • the intermediate cylinder is exposed to contamination of the surface with a mixture of, among other things, paper dust and residual toner.
  • double cleaning systems is new
  • a system e.g. B. with electrostatic brushes that rotate against the direction of the intermediate cylinder to remove the residual toner.
  • Imaging cylinders which in and of themselves are designed to be quickly exchangeable, can be coated as a photoconductor drum, but they are advantageously designed for one-sided rapid disassembly of the bearer rings, so that a photoconductor sleeve can be changed easily.
  • Another inventive design of the digital printing unit is the construction, as a result of which the toner unit 53, including its ink-carrying components, can be changed quickly.
  • a particularly advantageous effect of this innovative printing machine and this process is the particularly low power consumption, estimated only about 20% of the consumption of one of the conventional printing machines with drives for 35 mtr. Length, intermediate and final dryers and temperature control systems for the printing units.
  • Another aspect of the invention is the integration of a corona treatment system in the machine so that plastics and / or the metallized and / or sandwich materials can be used without pretreatment.
  • the prior art does not allow integration in the sheet-fed printing press due to the limited space available in the sheet transfer systems, by arranging the relay feeder, front mark and vibrating gripper.
  • a dryer 11 is also provided on the boom. Additional transfer drums, not shown, can be inserted between the two impression cylinders. A chain transfer (not shown) could be inserted between the two impression cylinders, for example for intermediate cooling.
  • the arrangement presented with up to approx. 10 printing units is to be regarded as the basic version of this compact design. If further printing units are necessary, single stands with conventional and / or digital printing can also be placed in front of this multi-color frame.
  • a possible inline finishing can also include the complete production of end products, e.g. B. punched, punched, perforated, folded and cut, normalize.
  • FIG. 1 side view of the satellite printing machine according to the invention
  • FIG. 3 side view with enlarged impression cylinder with assigned pre-press and finishing cassette and inline processing system
  • 5 shows an illustration of one of the cassette systems for imaging in different working positions
  • 6 and 7 are each a basic illustration of the satellite printing machine according to the invention with a drive concept in the area of the sheet delivery;
  • FIG. 8 side view with intermediate cylinder
  • 22 is a side view of a digital printing machine with transfer ribbon
  • 23 is a side view of a digital printing machine with a transfer drum or a common photoconductor drum;
  • 25 is a view of an imaging cylinder with bearer rings
  • FIG. 26 shows a detailed view of FIG. 25.
  • cassette unit 21 for the combined application of silicone oil and protective lacquer. It can be clearly seen from the drawing that the non-format-specific imaging cylinders 1 to 7 are significantly smaller in diameter than the format-specific coating or silicone application cylinders 22. The 7 o'clock position is not shown here.
  • the alignment table is equipped with vacuum conveyor belts, in the area of which respective format-dependent partitions are arranged in such a way that energy losses are avoided (not shown).
  • the concept of the machine 1 is designed such that the feed cylinder 3, impression cylinder 4, intermediate cylinder 2, imaging cylinder 52 (including toner unit 53) and delivery cylinder 5 can be adjusted radially by means of eccentric bushes (arrow Y) for adaptation to variable-thick substrates during production. Linear adjustments are also conceivable.
  • the anilox roller 38 is also known as an anilox roller, because it is provided with a matrix of laser-made nibbles, which absorb more or less liquid depending on the size.
  • the upstream chamber doctor blade 39 controls the coating film and regulates the return flow.
  • the anilox roller 38 can be exchanged quickly to enable coatings of different thicknesses. This applies to standard anilox rolls as well as photoconductor anilox rolls.
  • the illustrated toner cartridge 53 including the color-guiding part is designed to be interchangeable for convenient color changes, e.g. B. customer specific colors.
  • the photoconductor drum or imaging cylinder 52 are also designed for quick changes.
  • 6 and 7 show a basic concept of a drive concept in the area of the printing press 1, the delivery system 18 and the device 36.
  • Two servo drive motors 26 and 27 are each provided with a contactless gear connection 30 to secure a synchronous drive, the gears meshing without contact at a constant distance 31 even during the drive phase.
  • the teeth only come into contact with the system if a control error, for example in the software area, could lead to an undesired overloading of the system and an immediate shutdown of the drive torque is necessary.
  • this gear connection 30 With this gear connection 30, the system can be secured against destruction, in particular the gripper systems, with little effort.
  • the backlash-free gear connection 32 the synchronous processing of the male punch cylinder 34 and female punch cylinder 33 is predetermined.
  • inline finishing unit e.g. B. for folding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rotary Presses (AREA)
  • Feeding Of Articles By Means Other Than Belts Or Rollers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Digitaldruckmaschine für den Bogendruck mit einem in Umfansrichtung formatfreien Digitaldruckwerk, einem in Umfangsrichtung formatfreien Digitaldruckwerk, einem dem Digitaldruckwerk nachgeschalteten Zwischenzylinder (2), der mit einem elastischen Material zumindest teilweise überzogen ist, und einem dem Zwischenzylinder nachgeschalteten Gegendruckzylinder (4), wobei der Gegendruckzylinder Bogen haltende Greifer aufweist und der Zylinder an seinem Umfang die Greifer aufnehmende Aussparungen aufweist.

Description

Titel: Digitaldruckmaschine
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum indirekten digitalen Druck in Singleshot- und Singlepassverfahren von mehrfarbigen Bildern auf Bogen im Schön- und/oder Widerdruck.
Zur Zeit sind der Verpackungs- und Etikettendruck die Wachstumsmärkte. Es wird erwartet, dass sich der Verpackungsmarkt unter dem Einfluss von Osteuropa, Südostasien und China in den kommenden 5 Jahren verdoppelt, wobei zunehmend Kunststoffe, Sandwichmaterialien und metallisierte Substrate eingesetzt werden. Der weltweite Umsatz für Verpackungsdruckmaschinen beträgt rund eine Milliarde Euro (Deutsche Drucker Nr. 4 vom 06.02.03).
Gerade im Verpackungsmarkt werden die höchsten Qualitätsansprüche gestellt, sowohl im Druck als auch bei der Veredelung. Im Akzidenzbereich (Commercial) wird fast alles mit Standard Prozessfarben gedruckt, ev. wird mit einer Kundenspezifischen Pantonefarbe erweitert. Im Verpackungsdruck werden sehr viel mehr Pantonefarben eingesetzt, ausschließlich oder mehrere als Ergänzung der Prozessfarben.
Konventionelle Bogenoffsetmaschinen werden nach Formatklassen dem maximal zu druckenden Bogenformat eingeteilt. Die Variantenvielfalt wird angegeben mit:
Kleinformat 353 x 500 (B3)
Halbformat 500 x 707 (B2)
Mittelformat 707 x 1000 (Bl)
Großformat lOOOx 1414 (BO)
In konventionellen Bogendruckmaschinen nach dem Offset- oder Buchdruckverfahren werden bildtragende Platten eingesetzt, je nach Formatklasse, die bei Motiv- bzw. Auftragsänderung gewechselt werden müssen. Die Bebilderungs- bzw. Plattenzylinder sind dazu mit einem ebenso formatgebundenen Spannkanal ausgerüstet und meistens mit aufwendigen, semiautomatischen Plattenwechselsystemen .
Beim Drucken werden im Standard die vier Prozessfarben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz (C, M, Y, K) mit einer kundenspezifischen Sonderfarbe erweitert. Mit dem CYMK-
Farbrau ist es leicht möglich, dass der Pantone-Referenzwert nicht nachgestellt werden kann. Um einen größeren Farbumfang im Mehrfarbendruck zu erreichen, werden zunehmend zusätzlich das komplementäre Rot, Grün und Blau (R.G.B.) beim 7-Farben HIFICOLOR System, bzw. die zusätzlichen Farben Orange und Grün bei 6 Farben Hexachromen Systeme, verwendet. Dies ist auch mit dem Vorteil verbunden, dass 95 % der Pantone-Farben gedruckt werden können, ohne die bis jetzt damit verbundene zeitaufwendige Reinigung der Druckwerke beim Auftragswechsel. Dies wird auch durch die zunehmende Anwendung von Bogenoffsetmaschinen mit 8 und 10 Druckwerken bestätigt, nicht nur für den beidseitigen 4-Farben Druck, sondern auch für den Rasterdruck mit zusätzlichen Farben für diesen sogenannten High-Fidility-Druck.
Der Farbübertrag von der Druckplatte auf den Bedruckstoff erfolgt auf indirektem Weg über das (auswechselbare) Gummituch, womit Unebenheiten im Bedruckstoff ausgeglichen werden. Sowohl Flächen als auch Rasterpunkte werden nahezu so übertragen, als hätte der Bedruckstoff eine ideale ebene Oberfläche. Damit kann eine große Palette von Bedruckstoffen verarbeitet werden.
Außerdem verlängert es die Lebensdauer der Bebilderungszylinder, des Transferbands oder der Transfertrommel, da sie nicht im direkten Kontakt stehen mit der abrasiven Oberfläche der Bedruckstoffe. Die Anlage ist sehr präzise (± 0,1 mm), dadurch dass Substratbögen in der Anlage im Stillstand mittels Seiten- und Vordermarke ausgerichtet werden.
Der Transfer der Druckbögen vom Anlegerstapel zum ersten Druckwerk, von Druckwerk zu Druckwerk und vom letzten Druckwerk zum Auslegerstapel erfolgt mit Greifertechnik, welche in dem Gegendruckzylinderkanal oder in einem Kettenwagen formatbezogen integriert sind. Das heißt der Abstand vom Greifersystem zum nächstfolgenden Greifersystem ist stets gleich zum maximalen Druckformat in Umfangsrichtung.
In den Druckmaschinen werden auch zunehmend formatgebunden Flexo Lackierwerke integriert, da sich mit Hilfe einer aufgetragenen Lackschicht die Wertigkeit von Drucken, deutlich steigern lässt, z.B. für den Schutz des Bedruckstoffes und Verbesserung der Druckweiterverarbeitung oder z.B. mit Spotlackierung für optische Effekte.
Eine weitere Entwicklung stellt der Auftrag von Grundierung (mit Primer im Flexo Verfahren) vor und nach dem Druck da, z.B. um Kunststoffe bedrucken zu können mit Hybride Drucksysteme, d. h. die Kombination verschiedener Druckverfahren in einer Druckmaschine (US 6,443,058 Bl) .
Es können auch seit kurzem NIP Verfahren zur Personalisierung (DE 100 47 040 AI), Stanzaggregate (DE 101 47 486 AI) für die Weiterverarbeitung, Prägeaggregate für Haptische Effekte (Look and Feel) und Inline Finishing (EP 80 924 091 AI), z.B. für Falzen, im Kader von Prozessbündelung integriert werden. Die oben beschriebene Kombination von hochwertigen Druck-, Veredelungs- und Weiterverarbeitungsverfahren verlangt auch noch relativ aufwendige Trocknungssysteme, womit sich Maschinenlängen von bis ca. 35 Metern (Druckspiegel Nr. 5 Mai 2002 SM Type CD 102 LY-6-LYYLX bei der Fa. Thomas in Gelsenkirchen und laut COMPRESS Magazin vom 16. April 2003 einer KBA Rapida 142 Bogenoffsetmaschine im Format 102x140 mit einer Länge von 37,5 mtr., sowie in Illinois (USA) aufgestellt. Diese Maschine ist mit 7 Offsetdruckwerken, einem Lackdruckwerk, Zwischentrockner, weiteren 2 Lackdruckwerken, Zwischentrockner und letztes Druckwerk ausgestattet, inklusive Wendevorrichtung) ergeben. Diese sehr aufwendigen Maschinen verlangen u. a. kostenaufwendige Automatisierung und Antriebskonzepte, mit z.B. Doppelantriebe mit Zahnradzug und Kardanwelle und auch mehreren Zwischen- und Endtrocknern (DE 199 12 309 AI) . Ohne wäre diese Technik nicht beherrschbar.
Des weiteren werden oft Bogenwendesysteme in den Bogendruckmaschinen integriert, um in einem Durchgang Vorder- und Rückseite zu bedrucken.
Der Platzbedarf ist aus oben genannten Gründen sehr groß, was u. a. die gewünschte Ein-Mann-Bedienung für große Probleme stellt und neue Investitionen mit sich bringt für die Erweiterung des Betriebsgebäudes. Bei den konventionellen Maschinen werden im Kleinformat Kompaktmaschinen in Satelittenbauart eingesetzt, wobei die Anzahl der Druckwerke auf 4 beschränkt ist. Im Klein-, Halb-, Mittel- und Großformat deswegen werden sehr oft modulare Konstruktionen in Reihenbauweise eingesetzt, die für jedes Druckwerk Ihr eigenes Baukastenmodul haben.
Bei beiden konventionellen Maschinenkonzepten werden formatbezogene konventionelle Offset oder Buchdruck Plattenzylinder mit Spannkanal eingesetzt. Aus Figur 15 und 16 ist zu erkennen, dass bei diesem Konzept beim Einsatz von 2 x 7 Druckwerken im Halbformat-Portrait (mit 345 mm Durchmesser) es zu ergonomisch unrealistischen Dimensionen führen wird und bei Modulare- als auch Satellitenbauweise zusätzliche Module, z.B. Rollenabwicklung oder für Veredelung, Weiteverarbeitung ebenso unrealistisch ist. Wenn dieser technische Aufwand der konventionellen Drucktechniken betrachtet wird, bei der Zukunftserwartung, dass unter Einfluss von "POD" (print an demand oder Drucken nach Bedarf) bzw. Just-in-Time Produktionsweise 90 % aller Akzidenz und ein wesentlicher Bestandteil des Verpackungsdrucks Aufträge weniger als 5000 Bogen benötigen, dann wird es klar das andere Druckmaschinenkonzeptionen erfunden werden müssen, um zukünftig noch wirtschaftlich produzieren zu können.
Bei Digitalen Druckmaschinen ist der Stand der Technik im Allgemeinen, das eine nahezu offsetähnliche Qualität bei maximaler Flexibilität erreicht wird, da jeder Bogen bei Bedarf mit einem anderen Motiv (ohne Verlust von Einrichtzeit) durchgehend bedruckt werden kann, d. h. ohne Plattenwechsel. Um die Datenverarbeitungsgeschwindigkeit optimal zu nützen, sind die Digitaldruckmaschinen jedoch für Hochformat (Portrait) Abwicklung konzipiert. Das digitale Druckverfahren benötigt keine aufwendigen Strahlungs- und Trocknersysteme, wodurch eine Prozessbündelung mit Weiterverarbeitung einfach ermöglicht wird, damit ist dieses digitale Druckverfahren sehr geeignet, zum Drucken von kleinen Auflagen bei kleinen Formaten (bis heute max. A3+ Format, ca. 330 x 460 mm) .
Digitale Druckmaschinen haben meistens Papiertransport Systeme, z.B. über Transportbänder (DE 195 36 309 AI). Es werden (mit Ausnahme von WO 96/17277) keine Greifer zum Transfer des Bogens eingesetzt. Bezüglich der benötigten Präzision des Farbregisters (± 0.01 mm) und Anlageregister (± 0.1 mm) sind dadurch Grenzen gesetzt. - die zu akzeptierende Toleranzen der Anlage- und Übergabepasser (Farbregister) sind im allgemeinen ca. um den Faktor 2 bis 4 größer als bei Druckverfahren mit konventioneller Anlage- und Greifertechnik, wie z. B. den Bogenoffsetdruck. Durch diese grossen Toleranzen (imagedrift) bei dem Digitaldruck verlangt es aufwendige Systeme, um wenn überhaupt möglich, diese Toleranzen (Image Drift) bei dem Inline Finishing zu kompensieren.
Ein größerer Einsatz von Digitalen Druckmaschinen mit für den POD-Markt sehr geeignete Techniken werden dringend verlangt. Die begrenzten technischen Konzepte behindern einen weiteren Einsatz in der Graphischen Industrie (Report Pira International Ltd. 2002 ISBN 185824641) Die Begrenzung der greiferlosen Digitalen Maschinen liegt hauptsächlich in der zu begrenzenden Formatgröße, Produktionsgeschwindigkeit, Bedruckstoffflexibilität und Anlagepasser.
Der Erfindung liegt der Aufgabe zugrunde, eine neue Generation von Druckmaschinen zu entwickeln, um die neuen Marktanforderungen mit absolut höchster Qualität bei niedrigste Auflagehöhen im POD und Just in Time System zu begegnen, wobei die Vorteile jeweils der konventionellen Bogenoffsettechnik und neuen Digitaltechnik ausgenützt werden müssen, um zukünftig ein wirtschaftliches Produzieren sicher zu stellen. Die Anforderungen sind wie folgt:
1. mit 1 bis zu 7 Digitalen Druckwerken mit vorgeschalteter Reinigungsstation für Hexachrome oder Hifi-Color-Druck im Singleshot und Singlepassverfahren;
2. mit integrierte Veredelung mit Schutzlack (100 % der Verpackungen brauchen einseitigen Schutzlack) und alternativ Lackveredelungen vollflächig für Akzidenzdruckwerke und/oder Spezial-Spot-Effektlack.
(ca. 20 - 30 % der Aufträge bei dem Akzidenzdrucks werden lackiert) ;
3. mit Möglichkeit von Personalisierung, bzw. Drucken von variable Daten;
4. mit indirekten Druck über auswechselbare Gummitücher, womit Unebenheiten im Bedruckstoff ausgeglichen werden können; 5. mit einer Formatklasse größer wie das Kleinformat (ca. 36 x 50 cm) , vorteilhafterweise im 50 x 70, 70 x 100 Format;
6. mit der Möglichkeit zum Bedrucken von Kunststoff und Sandwichsubstraten;
7. mit vollformatigen Duplexdruck auf Vorder- und Rückseite ohne Wendung, bei voller Produktionsgeschwindigkeit. (Bei Akzidenzdruck wird ca. 90 Duplex bedruckt und bei den Verpackungen ca. 5 bis 10 bedruckt und/oder veredelt, (z. B. Rückseitendruck mit Instruktionen, Sicherheitsmerkmalen oder Schutzlack, bzw. Coating für die Innenseite der Verpackung) ;
8. mit einheitliche Druckverfahren für Drucken, Beschichten und Veredeln, um Automatisierung zu ermöglichen und begrenzte Anforderungen an die fachmännischen Qualitäten bei der Bedienung stellen zu müssen;
9. mit hochwertige Bogenanlage- und Greifer- Bogentransportsysteme für bogenoffsetähnliche Anlage und Übergabepasser mit minimaler Greiferwechsel, bzw. Greiferübergabe;
10. Hochwertige Anordnung der Druckzylinder bevorzugt mit Gegendruckzylinder von doppeltem Umfang und Auslageanordnung in der sogenannten 7-Uhr Position, um eine perfekte unverzerrte Druckabwicklung zu ermöglichen (Tangenten Funktion) ;
11. Hochwertige Anordnung und Antrieb der Druckzylinder für extrem hohe Registergenauigkeit und zwar sowohl auf einer Seite zum Mehrfarbendruck als auch zwischen Vorder- und Rückseitendruck.
12. Geradlinige (Schlanke) Bogenführung für max. Bedruckstoffflexibilität und zum Abtrennen des Bogens vom Gummituchzylinder bei geringst möglichen Kräften;
13. Eine Stabilität mit minimaler Betriebsschwingung für optimale Druckqualität trotz Ξpannkanäle im Zwischenbzw. Gummituchzylinder, beim Einsatz von neuartige Flüssigtoner, die mehr Druck verlangen als die Trockentoner; 14. Abschmierfreie Bogenführung;
15. Gute Zugänglichkeit der einzelnen Maschinenelemente;
16. Mit durch Greiferübernahme registergenauen, inline Veredelung, wie z. B. Heißfolienprägen und/oder Stanzen und/oder Stapeln oder inline Falzen oder inline Buchbinden;
17. Die in einer Familie von Druckmaschinen die Synergie von gemeinsamen Teilen, Baugruppen und Software für Serienproduktion voll ausnutzt für kostengünstige Produktion;
18. Eine Baugröße für Ein-Mann-Bedienung, vorteilhafter Weise eine Maschinenlänge von max. ca. 7 m und einer Maschinenhöhe von max. ca. 2,75 m.
Die die Hauptreferenzpunkt darstellende US 5,016,056 geht nicht von einer indirekten Druckübertragung über einen Zwischenträger, bzw. Gummituchzylinder aus. Der Druck erfolgt direkt von dem Bebilderungszylinder . Es verfehlt dementsprechend die Vorteile des indirekten Drucks über gummibezogenen Zwischenzylinder insbesondere der vorteilhafte Druck auf unebenen Substratoberflächen, sowie die damit verbundene größere Bedruckstoffflexibilität .
Die CH 116 828 beschreibt konventionelle Offsetdruckwerke mit Platten- und Gummituchzylinder die formatbezogen sind und somit beide mit Spannkanäle. Eine 2x 7 Farben Druckmaschine im Mittelformat ist sowohl im Satelliten, als auch in Modulare Anordnung unrealistisch groß (siehe Figur 15 und 16) . Motivwechsel bedeutet den aufwendigen Plattenwechsel und meistens Druckwerkwaschen für andere kundenspezifische Pantonefarben .
In der DE 100 47 040 AI werden ebenso nicht digitale Druckwerke offenbart, sondern Offsetdruckwerke, die zwar online digital belichtet werden jedoch mit konventionellen formatgebundenen Platten- und Gummituchzylinder mit den oben genannten Nachteilen. Die DE 21 15 790 AI beschreibt ebenso konventionellen Offset- und/oder Hochdruckverfahren, d. h. mit formatbezogene Plattenzylinder mit Spannkanäle und den oben genannten Nachteilen.
Die DE 199 12 309 AI zeigt ein Beispiel einer überlangen (ca. 25 m) modular aufgebauten Maschine. (US 6,443,058 Bl). Ferner zeigt die DE 100 47 040 AI eine Satellitenanordnung mit nur 4 Druckwerken und einem zugeschalteten Druckwerk mit dazu notwendigen Kupplungseinrichtung. Diese Maschine benötigt für den Widerdruck nachteiligerweise einen zweiten Durchgang (ca. 90 - 95 % der Akzidenzdrucke sind Schön- und Widerdruck) . Und ist auch für 7 Farben Druck mit nachgeschalteten Veredelung ungeeignet .
In der DE 21 15 790 AI ist noch eine Bauform oder Druckmaschinenkonzept dargestellt, womit zwar ein Duplexdruck in einem Arbeitsgang möglich ist, aber es handelt sich hier um die Kombination von formatbezogenen Platten-, Bebilderungssystemen in Kombination mit konventionellen formatbezogenen Gummituchzylindern. Diese Bauform ermöglicht es nicht bis zu 2 x 7 Druckwerke zu integrieren, geschweige von weiteren Modulen für Beschichtung ohne das der Bauform aus Bedienungssicht, bzw. die der Ergonomie das Ausmaß der Handhabung übersteigt (siehe Figur 15) . Dieser Faktor spielt besonders eine Rolle, da digitale Druckwerke bis dato auf Portrait Druckabwicklung (d. h. Druckausgabe einer Seite in Hochformat) basiert sind, im Gegensatz zur Landscape Druckabwicklung bei der konventionellen Bogenoffsetdruck
(d.h. Ausgabe einer Druckseite im Querformat). Außerdem muss bei formatbezogenen Bebilderungszylindern oder -trommeln aus Zugänglichkeitsgründen extra Platz reserviert werden, z.B. zum Platten- und/oder Gummituchwechsel. Daher ist das Maximum bei einer Satellitenanordnung als 4 Druckwerke zu betrachten
(DE 43 03 796 AI). Die CH 116,828 zeigt auch in der Bauform formatgebundene Platten- und Gummituchzylinder zum Spannen von Bebilderungsplatten und Gummitüchern. Die formatbezogene Technik erlaubt keinen Ausbau bis zur 2 x 7 Druckwerken mit Reinigungssystemen, geschweige von zusätzlichen Werken für Veredelung.
Bei bekannten Satellitendruckmaschinen (WO 01/39976 AI) wurden nicht die o. g. Anforderungen des Digitaldrucks berücksichtigt hinsichtlich den nicht formatgebundenen Bebilderungszylindern. Es ist basiert auf formatgebundene Bebilderungszylinder und nützt daher nicht der möglich sehr kompakten Bauweise aus, sowie bei dieser erfinderischen Maschine möglich.
Die US 5,016,056 offenbart einen Bogentransport ohne formatgebundene Greifersystemen und geht nicht aus von den sehr präzisen Bogen-Greifertransportsystemen mit überstehenden Greiferrücken, die den Bebilderungszylinder beschädigen würden sondern von einer Vakuumleiste, die den Bogen an der Anlageseite festhält und nicht übersteht. Bezüglich Toleranz der Präzision des Anlagepassers müsste auch hier mit dem Faktor 2 bis 4 gerechnet werden, größer bei Bogenanlage- und Transportsystem, als bei Druckverfahren mit konventioneller Greifertechnik. Außerdem sind mit diesen nicht Greifersystem Grenzen gesetzt, an die Bedruckstoffflexibilität, Bogenformat und Bogenstärke des Drucksystems. Auch die Enden des Bogens werden mit Vakuum gehalten. Das hat den Nachteil, dass nur Bögen von einer festen Umfangslänge gedruckt werden können ("secures the ends of a receiving sheet").
Die DE 195 36 359 AI zeigt einen Endlosen Transport ohne Greifersysteme, wobei gleicherweise zu rechnen ist mit Anlage- und Transportpassertoleranzen, die den Faktor 2 bis 4 größer sind als bei Bogen Anlage- und Transportsysteme mit konventioneller Greifertechnik. Die CH 116,828 erlaubt einen Duplexdruck in einem Durchgang, aber nur bei halber Produktionsgeschwindigkeit, da "mindestens nach jeder zweiten Umdrehung ein Bogen zugeführt werden kann".
Bei bekannten Satellitendruckmaschinen mit Greifertransportvorrichtungen gemäß der DE 43 03 796 A 1 ist die Zahl der Gummi- und Plattenzylinderpaare um einen Druckzylinder aus Gründen der Zugänglichkeit zu den Druckwerken auf vier begrenzt, so dass für Schön- und Widerdruck (Duplexdruck) eine Hintereinanderanordnung von zwei Druckwerken, bzw. Zwillingsstationen vorgesehen werden muss, die über eine Wendeeinheit zu verbinden sind, wie dies beispielsweise auch bei der US-A-5, 660, 108 und der DE-PS-435 902 vorgesehen ist.
Bekannt sind bei Digitalen Druckmaschinen von unterschiedliche Konzepte zum Duplexprinting (Vorder- und Rückseitendruck, bzw. Schön- und Widerdruck), z. B. über Wendetasche (US 5, 552, 875) (verbunden mit dem Risiko von Krümmung, Papierstau, Beschädigung, halber Produktivität, bei begrenzter Grammagen und nicht so präzise) ,
Zwillingsinstallation (verbunden mit Inflexibilität, großer Investition und vielen Greiferübergaben) oder Systeme mit halber Breite oder halbem Umfang.
Bekannt bei Bogendruckmaschinen sind Wendesysteme (DE 298 07 663 Ul) zum Bedrucken der Bögen auf der Schön- und Widerdruckseite (Recto Verso) . Diese Systeme sind aufwendig, machen die Maschine durch ihre fixe Position unflexibel, sind kostenaufwendig und benötigen einen Weißrand (Greiferrand) an beiden Seiten der Bögen. Außerdem ist die registergenaue Bogenführung (Wendepasser) extrem schwierig, was zu Ungenauigkeiten führt. Es limitiert auch die Bedruckstoffflexibilität in der Stärke des Substrates.
Dennoch ist es denkbar, dass für Anwendungen, z. B. bei denen nur gelegentlich Duplexdruck verlangt wird ein herkömmliches Wendetrommelsystem zu integrieren, wobei dann der o. g. Nachteile in Kauf genommen werden müsste.
Die EP 819 268 Bl offenbart ein Digitales Druckwerk nach dem sogenannten Multipasssystem, wobei der Zwischenzylinder jedoch mehrfach den gleichen Druckspalt durchläuft und bei getakteter Zufuhr der Bogen in sogenannten Single Shot Methode in einem das auf dem Gummituchzylinder aufgebaute mehrfarbige Bild auf den Bedruckstoff überträgt. Die damit verbundene Produktivität ist demzufolge sehr gering. Der mehrmalige Transfer auf dem Zwischenzylinder könnte sich nachteilig auf die Registergenauigkeit auswirken, z.B. durch geringe Aufwölbungs/Geschwindigkeitsdifferenzen beim mehrmaligen Durchlaufen der Druckspalte. Der
Bebilderungszylinder ist mit einem Spannkanal ausgerüstet und ausgelegt für auswechselbare Platten, bzw. Zylindereinfräsung zum Spannen, bzw. zum Halt der Platte. Die sogenannten Photo Imaging Plate muss regelmäßig aus Verschleißgründen gewechselt werden. Diese Konstruktion bedeutet, dass sie formatgebunden ist und damit, wenn in einer Satellitenbauweise aufgenommen aus Zugänglichkeitsgründen (Wechsel von Platte und Gummituch) nicht mehr als 4 Druckwerke aufnehmen könnte (DE 43 03 796 AI) .
Die US 6,363,234 B2 stellt eine Satelittenbauform mit formatgebundenen Druckwerken/Printengines vor, die aus Zugänglichkeitsgründen auf max. 4 begrenzt sind. Sie verfügt über eine besondere Wendetechnik, welche jedoch nur bei halber Produktivität funktioniert.
Die Fotoleitertrommel, bzw. Bebilderungszylinder 52 Figur 5 ist das zentrale Bauelement im elektrofotografischen Prozess auf dem ausgehend vom optischen Bild über das Ladungsbild das Tonerbild aufgebaut wird.
Aus Figur 1 ist zu erkennen, wie die Teilfarben, sowie von den einzelnen Fotoleitertrommeln S gebildet auf dem Gummituchsegmenten gesammelt werden, bevor sie auf einem (Single Shot) auf den Bedruckstoff übertragen werden.
Es ist auch möglich die Teilfarben auf einem leitfähigen gummiartigen Silikon-Transferband Figur 22 oder Transfertrommel Figur 23 oder gemeinsame Fotoleitertrommel zu übertragen und erst dann auf einem auf einen mit Gummituchsegmenten versehenen Zwischenzylinder zu übertragen, welcher die gesammelten Teilfarben wiederum auf den Bedruckstoff überträgt.
Es gibt eine ganze Reihe von digitalen Drucktechniken, variable Daten in Farbe auf den Bedruckstoff zu bringen. Die bekanntesten Verfahren sind, InkJet, Thermotransfer, Thermosublimation, Elektrofotografie, Magnetografie, Ionografie und Direct Imaging Technologie (US 3,816,840).
Auch hier ermöglicht es keinen Digitaldruck mit Greiferbogentransport, da wenn das Transferband, ähnlich wie die Fotoleitertrommel, beschädigt werden würde, wenn er in direkten Kontakt mit den überstehenden Greifer kommen würde.
Denkbar wäre, dass das gummiartige Silikontransferband oder Transfertrommel oder gemeinsame Fotoleitertrommel so kompressibel ausgelegt wird das es auch wie ein Gummituch Unebenheiten des Substrates kompensieren kann. Wenn diese Teile dann formatbezogen ausgelegt werden mit Aussparungen für die Greiferrücken, dann könnte dieses direkt gegen einen Gegendruckzylinder mit Greifertransportsystem angeordnet werden (nicht dargestellt) . Bänder sind jedoch nicht so präzise wie Trommeln und haben ausserdem ihre Begrenzung bei der Länge und max. Produktionsgeschwindigkeit.
In dem erfinderischen Maschinenkonzept wird die Besonderheit der Fotoleitertrommel innovativ ausgenützt, dass die nicht mit der Drucklänge übereinstimmen muss. Der Trommeldurchmesser kann kleiner sein als die Drucklänge erfordern würde, wodurch die Trommel (ohne Spannkanal) zum Druck für eine Seite über 360° Trommelumdrehung bebildert werden muss. Diese Fotoleitertrommeln, bzw.
Bebilderungszylinder, mit einer Abwickellänge kleiner als die Drucklänge, sind in einer Satelittenbauart rund einem Sammelzylinder, bzw. Zwischenzylinder mit einer Anzahl auswechselbare segmentierte elastische Drucktücher, die je nach Formatgröße regelmäßig über den Umfang der Zwischenzylinder angeordnet sind. Diese Besonderheit erlaubt eine sehr kompakte innovative Bauart unter Einsatz von Greifer-Bogentransportsysteme für mehrfarbigen Hi-fi Druck auf Vorder- und Rückseite in Kombination mit mehrfachen Lackauftrag und mit oder ohne Inline-Weiterverarbeitung in einem Produktionsdurchgang sog. Singlepasssystem mit absolut minimale Einrichtzeiten bei optimalen ergonomischen Bedienungsverhältnissen (sehr kleinem Footprint) und kostengünstiger Fertigung und Betrieb.
Diesen Singleshotsystem, wobei alle Teilfarben und Beschichtungen, wie z. B. Lack auf einmal von dem Zwischenzylinder auf das Substrat übertragen werden, hat aber auch einen besonderen Vorteil beim Bedrucken von instabilen Substraten. Wenn die beim Durchlaufen von mehreren Druckwerken mit Teilfarben bedruckt werden, kann das Substratmaterial sich dehnen und damit Druckpasserungenauigkeiten verursachen .
Die erfindungsgemäße Satellitendruckmaschine ist mit einem Figur 1 oder zwei Figur 2 zentralen, als Gummituchzylinder ausgebildeten Zwischenzylinder versehen, dem in Drehrichtung zwischen dem einen Zuführungszylinder oder Zufuhrrollen aufweisenden Zuführungsystem und dem Abgabesystem eine Anzahl von mindestens 1 bis zu zehn Satellitendruckwerke für den Schöndruck zugeordnet sein können und der mit weiteren 1 bis zu 10 Satellitendruckwerken für den Widerdruck zusammenwirken können. Ein derartiger Maschinenaufbau ermöglicht einen ein- oder mehrfarbigen Schöndruck und/oder Widerdruck auf bogenförmigem Druckmaterial, das ohne zusätzliche Wendetechnik in einem Durchlauf bedruckt werden kann.
In vorteilhaften Ausführungen kann die Druckmaschine durch radialer Verstellung der Zufuhr-, Druck-, Zwischen- und Abgabezylinder an variable Dicken der Bedruckstoffe angepasst werden (Pfeil Y) .
Der kompakte Aufbau der Satellitendruckmaschine ermöglicht einen Druckvorgang unter gleichmäßigen Durchlaufbedingungen für das Druckmaterial, das nach passgenauem Einlauf mit Ausrichten im Stillstand mittels bekannten Seiten- und Vordermarke, die Zwischenzylinder registergerecht passiert. Daher kann die erfindungsgemäße Satellitendruckmaschine beim Bogendruck hohe Taktzahlen und volle Druckgeschwindigkeit realisieren, wobei auch hohe Druckqualität und niedrige Einrichtezeit erreicht werden. Mit diesem System ist eine vollformatige Bedruckung sowohl der Schön- als auch der Widerdruckweite des Druckbogens möglich, wobei lediglich nur ein für den Greiferschluss erforderlicher Randstreifen notwendig ist, der von der Druckfläche des
Plattenzylinderumfanges nicht erfasst werden kann. Damit wird der Papierverlust wesentlich gesenkt. Die Satellitendruckmaschine ist dadurch auch für schwierig handhabbares Druckmaterial wie beispielsweise Kartonagen, Kunststoffe, mehrlagige Verpackungen o. dgl. Einsetzbar. Dieser Vorgang wird ohne Wendung der Bögen ausgeführt, wodurch auch genauere Register (Passer) Toleranzen erreicht werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist es, eine neuartige Lösung für einen nicht formatgebundenen digitalen Lackauftrag/Beschichtungssystem im Singlepass digitalen Druck Teilfarbenübertragsystem zu finden, d. h. nicht in einem anderen Druckverfahren, da solche bekannten Hybride Maschinenkonzepte sehr hohe Anforderungen an der Bedienung stellen und nicht im digitalen Workflow zu automatisieren sind und auch mit dem Nachteil verbunden sind, dass sie so wie in einer konventionellen Bogenoffsetmaschine formatgebunden sind und zusätzlich Trockner benötigt werden. Die erfinderische Lösung erlaubt die Beschichtung mit einer pigmentlosen (Flüssig) toner als Lack, wodurch dieser Vorgang im digitalen Auftragsformular (Jobticket) mit aufgenommen werden kann, d.h. die Prozessbündelung ist komplett zu automatisieren.
Ein weiterer Aspekt der oben genannten Erfindung ist, dass der Lackauftrag erfolgt als erste Beschichtung auf dem Zwischenträger, wobei die Teilfarben erst nachträglich übertragen werden, um insgesamt als mehrlagige Schicht in einem Druckvorgang (Singleshot) auf dem Bedruckstoff gedruckt zu werden. Dieser pigmetlose (Trocken- oder Flüssigkeits- ) Toner bekommt seinen Glanz durch kontaktloser und/oder mechanischer Konditionierung. Der Lack wird als vollflächiger Schutzlack und/oder als partielle Spotlackierung eingesetzt. Die Lackbeschichtung kann auch als Grundierung eingesetzt werden. Diese Lackschicht könnte auch als Weißlack für die Bedruckung von durchsichtigen Substraten eingesetzt werden. Diese Lackschicht kann auch mit einem sog. UV-Lack zur optimalen Härte für den Schutz des Bedruckstoffs eingesetzt werden .
Eine alternative erfinderische Ausführung ist die Anwendung von kostengünstigen Bebilderungskassetten, nur für die Bedruckung, bzw. Beschichtung von nicht stets wechselnden Motiven, z. B. für vollflächigen Stützlack oder vollflächige Grundierung.
Diese erfinderischen digitalen Bebilderungskassetten sind wie ein Flexo-Hochdruckwerk mit Aniloxwalze und Kammerrakelsystem aufgebaut. Die sogenannte E-Aniloxwalze als eine besondere Art von Fotoleitertrommel für vollflächen Auftrag von pigmentlosem Puder oder Flüssigkeitstoner angepasst. Im Vergleich zur Bebilderungskassette für kontinue variable Bebilderung sind diese Kassetten festformat. Der Motiv- oder Bildwechsel kann nur durch einen etwas aufwendigeren Auftragsformwechselerfolgen. Die Baukosten sind jedoch wesentlich preisgünstiger, da keine aufwendige elektronische Steuerung benötigt wird für Schutzlack und
Grundierungsanwendungen, die im Prinzip immer vollflächige Anwendungen haben. Denkbar wäre E-Aniloxkassetten auch in formatfreier Ausführung.
In vorteilhafter Ausführung ist die Anordnung der Zylinder oder Kettenübergabe nach den Gegendruckzylinder in der sog. 7-Uhr Stellung, so dass die Übernahme erst erfolgt, nach dem das volle Bogenformat bedruckt ist, um die sog. Tangentenfunktion bei der Umschlingung, d. h. Beschleunigung und die damit verbundene Druckverzerrung zu vermeiden. Die 7- Uhr Anordnung ist zu handhaben, trotz der von de Ergonomie vorgegebenen kompakten Abmessung der Maschine und von der max. Bedruckstoffstärke vorgegebenen "schlanken" Bogenführung.
In vorteilhafter Ausführung bilden die Bebilderungszylinder mit oder ohne ihre Tonerzuführungssysteme der Satellitendruckwerke der Maschine jeweils kassettenförmige Baueinheiten (sogenannte Kassetteneinschübe), die aus ihrer Arbeitsposition in eine Servicestellung zur Bedienungs- oder Antriebsseite verschiebbar sind. Damit ist auf einfache Weise trotz dichter Aufeinanderfolge der Satellitendruckwerke und Konditioniersysteme eine schnelle Anpassung an veränderte Bedruckbedingungen, beispielsweise neue Tonerbehälter, Bebilderungszylindern oder Reinigungssysteme möglich, wobei eine gute Zugänglichkeit die auszuführenden Arbeiten erleichtert. Nur durch diese Bauart können mehr als vier Druckwerke in einer Satellitenanordnung aufgenommen werden. Verstellungen an den Kassettensystemen, bzw. Druckwerken können in der Servicestellung auch während des laufenden Produktionsprozesses durchgeführt werden. Wesentlich ist, die Satellitendruckmaschine in seiner Konzeption so auszulegen, dass sie sich für die einfache Kombination einer verfahrbaren Inline
Weiterverarbeitungsstation eignet. Vorteilhafter Weise werden Servomotoren auf diese Weise mit konventionellen Zahnradantrieb kombiniert, wodurch die Verfahrbarkeit der Finishingaggregate gegeben ist. Vorteilhaft bei dieser Prozessbündelung ist, dass die Genauigkeit der Endprodukte erhöht wird und zusätzliche Verarbeitungseinrichtungen eingespart werden können.
Bekannt sind Digitaldruckmaschinen, die ihren flexiblen Einsatz durch den Ausbau der Maschinenkonfiguration mit mehreren Papieranlegern und Auslagefächern (Sheet-Trays) optimalisieren, die jedoch relativ viel Platz (großen Footprint) durch ihre horizontale Anordnung einnehmen und mehrere Anleger und Auslagen verlangen.
Neu und wesentlich einfacher und kompakter ist eine Maschinenkonzeption mit einer vertikalen Anordnung der sogenannte Sheettrays für nur einen einzigen Anleger und für nur eine einzige Auslage bei einer möglichst kleinen Bodenfläche (Footprint) der Maschine.
In einer weiteren erfinderischer Ausführung laut Figur 8 ist die Greifertransportvorrichtung im Zylinder mechanisch absenkbar bis unterhalb der Zylinderoberfläche in dem Moment wo er nicht für den Bogentransport benutzt wird, so dass die Bebilderungszylinder sich formatunabhängig ohne Greiferöffnungen bzw. Spannkanäle abwickeln können, bzw. ohne Auf-/Abbewegung.
Ebenso neu bei der Bogenverarbeitung als Offsetrotationsdruck ist die innovative Anordnung der Greiferwelle, die nicht nur eine Absenkung Figur 10+11 erlaubt, sondern auch ein Abschwenken zum einfachen Wechsel von gespannten Drucktüchern (Figur 12) . Ebenso denkbar ist das die Greifersysteme pneumatisch oder elektromagnetisch absenkbar sind. Der Absenkmechanismus der Greifer kann auch zur Anpassung an die variable Dicke der Bedruckstoffe dienen.
In einer weiteren erfinderischen Ausführung ist aus Gründen von Serienfertigung die Satellitendruckmaschine so konstruiert, dass zumindest die Zwischenträger 2a + 2b im Umfang den kleinsten gemeinsamen Nenner haben von mehreren Standardformaten, z. B. B3, B2 und Bl. Dies hat bei der Serienproduktion dieser Zylinderkörper große Vorteile, aber wichtiger erlauben eine Standardbebilderungskassette, die dementsprechend in große Serien kostengünstig hergestellt werden können.
In der Patentschrift US 2002/00980017 ist zu erkennen, dass für Schön- und Widerdruck Digitaldruckwerke eingesetzt werden, die nicht baugleich sind. Eine weitere erfinderische Ausführung ist die Baugleichheit auch bei Schön- und Widerdruck der Bebilderungskassetten, dadurch dass sie bzw. die Maschine konstruktiv vorbereitet ist hinsichtlich, z. B. Antrieb, Schlauchanschluss, usw., für die Montage, sowohl von der Antriebs- als auch von der Bedienungsseite, dadurch kann eine einheitliche Bauform auch für Schön- und Widerdruck funktionieren.
Bei der Satellitendruckmaschine können Druckwerke für Schön- und Widerdruck mit oder ohne eine Oberflächentrocknung aufeinanderfolgend angeordnet. Weiterhin ist pro (Prozess) Farbe eine komplette Druckeinheit installiert und somit werden die Farbauszüge im sogenannten SINGLE SHOT und SINGLE PASS SYSTEM in Schön- und Widerdruck bedruckt. Beim Einlauf und/oder Auslauf der Gegendruckzylinder können jeweils vor und/oder nach dem digitalen Druck mehrere Varianten und Ausbaustufen, z.B. in Kassetteneinheiten 9 und 15 (Figur 3) integriert werden, z.B. für die Konditionierung, die Beschichtung, den Lack Auftrag, einen Sonderdruck, eine Fixierung (Fusing), die Trocknung und eine Nachbefeuchtung. Erfindungsgemäß ist ein einheitliches System 21 zum kombinierten Auftrag von Schutzlack und Siliconöl zum Fixieren (Fusing) integriert. Die Gegendruckzylinder 4 weisen eine Farbe, bzw. Toner abweisende Oberfläche auf. Im Papierstapel können ein einziger Anleger 6 und eine einzige Auslage 18 verschiedene Bedruckstoffe mittels Papierkassette sogenannten Sheettrays leicht und non-stop gewechselt werden. Für einen optimalen Bedienungskomfort sind die Druck- und Konditioniersysteme in Kassetteneinschübe angeordnet. Damit ist eine optimale Zugänglichkeit bei der Arbeitsposition 54 innerhalb des Maschinengestells und bei Servicestellung an Bedienungsseite 55 und/oder Antriebsseite 56 außerhalb des Maschinengestells gegeben.
Die Druckqualität beim Digitaldruck, sowie bei den konventionellen Drucktechniken setzt eine saubere Oberfläche der mit einem elastischen Material überzogenen Zwischenzylinder voraus. Der Zwischenzylinder ist einer Verschmutzung der Oberfläche mit einer Mischung aus unter anderem Papierstaub und Restbeständen von Toner ausgesetzt. Neu ist der Einsatz von 2-fachem Reinigungssystemen
1. Ein System, z. B. mit elektrostatischen Bürsten, die sich entgegen der Laufrichtung der Zwischenzylinder zur Entfernung der Restbestände von Toner drehen.
2. Ein Reinigungssystem mit Bürsten oder Tuch, welche mit Wasser angereichert werden, um die Papierstaubreste entfernen zu können.
Eine weitere erfinderische Ausführung ist eine Fotoleitertrommel/Bebilderungszylinder, mit Schmitzringen. Dadurch dass der Zwischenzylinder an seinem Umfang die greiferaufnehmende Aussparung hat und eventuell auch Spannkanäle aufweist, entsteht bei dem rotativen Druckvorgang eine unregelmäßige Druckbelastung, was zur Streifenbildung im Druck führen kann. Durch die Montage von Schmitzringen auf der Fotoleitertrommel und dem Zwischenzylinder, welche mit Vorspannung montiert werden, kann diese unregelmäßige Druckbelastung vermieden und eine optimale Druckqualität erreicht werden. Die
Bebilderungszylinder, die an und für sich schnell wechselbar konstruiert sind, können als Fotoleitertrommel beschichtet werden, jedoch in vorteilhafter Weise werden die für einseitige Schnelldemontage der Schmitzringe ausgelegt, damit eine Fotoleiterhülse bequem gewechselt werden kann. Eine weitere erfinderische Ausführung des Digitalen Druckwerks ist die Konstruktion, wodurch die Tonereinheit 53, samt ihre farbführenden Komponenten, schnell gewechselt werden können. Eine besonders vorteilhafte Wirkung dieser innovativen Druckmaschine und dieses Verfahrens ist der besonders geringe Stromverbrauch, geschätzt nur ca. 20 % von dem Verbrauch einer der konventionellen Druckmaschinen mit Antriebe für 35 mtr. Länge, Zwischen- und Endtrocknern und Temperiersystemen für die Druckwerke.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Integration eines Koronabehandlungssystem in die Maschine, damit Kunststoffe und/der metallisierte und/oder Sandwichmaterialien ohne Vorbehandlung eingesetzt werden können. Der Stand der Technik erlaubt keine Integration in der Bogendruckmaschine aus Gründe von begrenzten Platzverhältnissen bei den Bogentransfersystemen, durch Anordnung von Staffelanleger, Vordermarke und Schwinggreifer.
An dem Ausleger ist außerdem ein Trockner 11 vorgesehen. Zwischen beiden Gegendruckzylinder können weitere, nicht dargestellte Übergabetrommeln eingefügt werden. Zwischen beiden Gegendruckzylindern, könnte z.B. für eine Zwischenkühlung eine nicht dargestellte Kettenübergabe eingefügt werden. Die vorgestellt Anordnung mit bis zu ca. 10 Druckwerken ist als Basisausführung dieser Kompaktbauweise zu betrachten. Sollten weitere Druckwerke notwendig sein, können auch Einzelständer mit konventionellen und/oder Digitaldruck vor oder auch diesem Mehrfarbengestell plaziert werden. Eine mögliche Inline Finishing (Fertigung) kann auch die Komplettherstellung von Endprodukten, die z. B. gestanzt, gelocht, perforiert, gefalzt und geschnitten werden, normalisieren.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Digitaldruckmaschine gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist .
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Satellitendruckmaschine veranschaulichen.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 Seitenansicht der erfindungsgemäßen Satellitendruckmaschine;
Fig. 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen
Satellitendruckmaschine mit oberen und unteren Zwischenzylinder;
Fig. 3 Seitenansicht mit vergrößerten Gegendruckzylinder mit zugeordneter Pre-Press und Finishing Kassette und Inline Weiterverarbeitungssystem;
Fig. 4 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung eines der Kassettensystemen für Konditionierung;
Fig. 5 eine Darstellung eines der Kassettensysteme für Bebilderung in verschiedenen Arbeitsstellungen; Fig. 6 und Fig. 7 ist jeweils eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Satellitendruckmaschine mit einem Antriebskonzept im Bereich der Bogenauslage;
Fig. 8 Seitenansicht mit Zwischenzylinder mit
Greifersystem und Darstellung der 7-Uhr Position;
Fig. 9 bis 13 Ausschnittsdarstellungen der Zwischenzylinder im Bereich des Greifertransportsystems;
Fig. 14 Seitenansicht der erfinderischen
Satellitendruckmaschine wie Figur 2, jedoch mit horizontaler Anlage-Vorschubsystem mit integrierter Doppeltkammer für Coronabehandlung an beiden Seiten des Substrates;
Fig. 15 Seitenansicht einer imaginären satellitenartige Bogenoffsetdruckmaschine;
Fig. 16 Seitenansicht einer imaginären Modulare-
Bogenoffsetdruckmaschine mit 8 Druckwerken in Reihenbauweise;
Fig. 17 Seitenansicht der Anleger mit daneben einer VorStapeleinrichtung;
Fig. 18 Seitenansicht wie Figur 3 jedoch mit dargestellter sog. 7-Uhr Position und Widerdrucksystem;
Fig. 19 Seitenansicht wie Figur 1 jedoch mit Vorschubanlage mit integriertem Coronabehandlungssystem mit integrierter Wendetrommelanlage und mit Inline Finishingaggregat;
Fig. 20 Seitenansicht einer Satellitendruckmaschine mit zentralen Gegendruckzylinder mit Greifertransportsysteme und formatgebundenen Gummituchzylinder mit Kanäle;
Fig. 21 Seitenansicht des einheitlichen Zwischenzylinders für mehrere Standardformate;
Fig. 22 Seitenansicht einer digitalen Druckmaschine mit Transferband;
Fig. 23 Seitenansicht einer digitalen Druckmaschine mit Transfertrommel oder gemeinsamen Fotoleitertrommel ;
Fig. 24 Seitenansicht einer digitalen Druckmaschine mit formatbezogenem Transferband;
Fig. 25 Ansicht eines Bebilderungszylinders mit Schmitzringen;
Fig. 26 Detail-Ansicht von Figur 25.
Figur 1 ist eine mit 1 bezeichnete Satellitendruckmaschine mit der an und für sich unlogischen Kombination von formatfreien Druckwerken und formatgebundenen Greifertransportsystemen dargestellt, die einen mit Gummitüchern bestückten formatgebundenen Zwischenzylinder 2 und Gegendruckzylinder 4 aufweist, dem in Drehrichtung D ein Reinigungssystem R und sieben formatfreie Satellitendruckwerke S für den mehrfarbigen Schöndruck vorgeordnet sind, mit formatgebundenen einem Bogenanleger 6 und einer formatgebundenen Auslage 18 beide für die sogenannten Sheettrays 19 vorgesehen. Der Transfer der Druckbögen vom Bogenanleger 6 zum ersten Druckwerk und eventuell von Druckwerk zu Druckwerk und vom letzten Druckwerk zum Auslegerstapel 18 erfolgt mit Greifertechnik, welche in dem Gegendruckzylinderkanal oder in einem Kettenwagen formatbezogen integriert sind. Das heisst der Abstand vom Greifersystem zum nächstfolgenden Greifersystem ist stets gleich zum maximalen Druckformat in Umfangsrichtung .
Dargestellt ist auch eine Kassetteneinheit 21 für den kombinierten Auftrag von Silikonöl und Schutzlack. Aus der Zeichnung ist deutlich zu erkennen, dass die nicht formatgebundenen Bebilderungszylinder 1 bis 7 im Durchmesser deutlich kleiner sind, als die formatgebundenen Lack- oder Silikonauftragszylinder 22. Die 7-Uhr Position ist hier nicht dargestellt .
Die Prinzipdarstellung der Satellitendruckmaschine 1 gemäß Fig. 1 zeigt deren Anwendung für Bogen als. im Bereich des Zuführungszylinders 3 erfassbares Druckmaterial, wobei der Gegendruckzylinder 4 und das Abgabesystem 5 mit Greifsysteme 14 ausgebildet sind. Dem Zuführzylinder 3 ist außerdem ein Ausrichtetisch 7 vorgeordnet, der in Querrichtung, in der Höhe, in Zuführrichtung und/oder in einer Schrägrichtung zur Zuführrichtung mittels bekanntem Seiten- und Vordermarkensystemen verstellbar ist. Ebenso ist denkbar, dass auf dem Ausrichtetisch 7 nicht näher dargestellte Stellmittel vorgesehen sind, mit denen die vorbeschriebenen Änderungen der Zuführrichtung des Druckmaterials ausführbar sind. Diese Verstellungen können auch während des Betriebes der Satellitendruckmaschine 1 vorgenommen werden. Der Ausrichtetisch ist mit Vakuumtransportbändern versehen, in deren Bereich am Tisch jeweilige formatabhängige Abschottungen so angeordnet sind, dass Energieverluste vermieden sind, (nicht dargestellt) . Das Konzept der Maschine 1 ist so ausgeführt, dass die Zufuhrzylinder 3, Druckzylinder 4, Zwischenzylinder 2, Bebilderungszylinder 52 (samt Tonereinheit 53) und Abgabezylinder 5 mittels exzentrischen Büchsen radial verstellbar (Pfeil Y) sind zur Anpassung während der Produktion an variabel dicken Bedruckstoffen. Ebenso sind lineare Verstellungen denkbar.
In einer zur Bedienung der Maschine 1 vorteilhaften Ausführung sind das Zuführungssystem 3 und das Abgabesystem 5 mit im wesentlichen gleichem Höhenabstand über einer Stützebene angeordnet, so dass eine annähernd horizontale Bedienebene definiert ist. Im Bereich des Abgabesystems 5 und/oder Auslagekette 28 können somit für eine nachgeschaltete Weiterbearbeitung Figur 3 Zusatzaggregate für Inline Finishing, bzw. Weiterverarbeitung vorgesehen werden, so dass das Druckmaterial in einer Förderlinie zur Lackierung, Trocknung, Prägung, Stanzen, und dgl . weitergeleitet wird. Mit diesen Höhenabständen ist eine einfache Be- und Entladung der Maschine 1 vom Boden aus möglich.
Das Konzept der Maschine 1 ist so ausgeführt, dass beliebige Druckverfahren kombiniert werden können, um die Bedruckstoffflexibilität maximal auszunützen.
Figur 2 dito wie Figur 1, jedoch mit einem zweiten Zwischen- 2b und Gegendruckzylinder 4b angeordnet, dazu 2 Kassetteneinheiten 15 z. B. zum Finishing angeordnet.
Figur 3 dito wie Figur 1, jedoch mit vergrößerten Gegendruckzylinder 4, damit Kassetteneinheit für Pre-Press Systeme 9 und Kassetteneinheit für Finishing Systeme 15 angeordnet werden können.
Dargestellt ist auch die Inline Weiterverarbeitungseinheit 66 die mit Pfeil G verfahrbar angedeutet ist. Aus der Zeichnung ist deutlich zu erkennen, dass hier der Substratbogen total bedruckt ist, bevor er von der Auslagekette übernommen wird.
Figur 3 zeigt ausserdem eine Vorrichtung zum veredelnden Bearbeiten, insbesondere zum Schneiden oder Stanzen 35 und/oder zum Prägen und Folienauftragen 36 mittels eines Rotationsvorganges, bei dem der Bedruckstoff 57 in Vorschubrichtung D zwischen zwei rotierende
Bearbeitungswalzen 33, 34 einführbar ist und beim Durchlaufen durch im Arbeitsspalt wirksame Werkzeugteile (nicht dargestellt) seine Bearbeitung erfährt, indem das Substrat in ein Abfallteil und ein Gutteil aufgeteilt werden kann.
Die Absaughaube 69 entsorgt den Abfallteil nach oben. Die Entsorgung kann auch über das Zylinderinnere 70 oder mittels einer Entsorgung nach unten 71 erfolgen.
Die Auslage 67 kann Endprodukte, wie Faltschachtelzuschnitte oder rundum saubergeschnittene Bogen auslegen. Die Auslage 68 kann angestanzte Bogen oder Bogen mit Ausschnitte auslegen.
Figur 4 verdeutlicht die Abstützung einer der Kassetteneinheiten für Finishing 15 im Bereich des Maschinengestells. Die Kassetteneinheit ist dabei auf Schienen 43 und 45 jeweiliger Seitenständer des Maschinengestells 41 abgestützt. Auf diesen Schienen kann die Kassetteneinheit 15 parallel verschoben werden. Ebenso ist denkbar, dass die Satellitendruckwerke S jeweils gemeinsam mit diesen Schienen verschoben werden. In der dargestellten Ausführungsform sind als Führungen ein Linearkugellager 41 bzw. Kurvenrollen 46 für die jeweiligen Schienen vorgesehen (Fig. 2), und die Schiene 43 weist eine untergesetzte Traverse auf. Für eine positionsgenaue Verschiebung der Zylinder sind die beiden Schienen über eine Tragstrebe (44) verbunden, so dass die neben das Maschinengestell verlagerbar und entgegengesetzt in die Arbeitsstellung rückführbar sind ohne jegliche Verzerrung. Die Aniloxwalze 38 ist auch als Rasterwalze, bzw. Näppchenwalze bekannt, da diese mit einem Raster von Laser gefertigten Näppchen versehen ist, die abhängig von der Grosse mehr oder weniger Flüssigkeit aufnehmen. Der Vorgeschaltete Kammerrakel 39 kontrolliert den Beschichtungsfilm und reguliert den Rücklauf. Die Aniloxwalze 38 ist schnell auswechselbar, um unterschiedlich starke Beschichtungen zu ermöglichen. Das trifft für Standard- Aniloxwalzen, als auch Fotoleiter-Aniloxwalzen zu.
In Figur 5 weisen die Kassetteneinheiten für Bebilderung 51 weisen in Figur 5 jeweils einen Bebilderungszylinder 52 und eine (auswechselbare) Tonerzufuhreinheit 53. Die Zylinder in den Kassetteneinheiten 15 können nach einem Abheben Y ihrer jeweils in Druckstellung (Fig. 4 und 5) am Zwischenzylinder 2 in eine Servicestellung verschoben werden, ohne das ein Kippen der Kassetteneinheit erforderlich ist. Dies erhöht die Lagestabilität der Kassetteneinheiten, so dass beim Druck ein schwingungsarmer Druckverlauf möglich ist, der Druckverzerrungen ausschließt.
Es verdeutlicht auch deren Position in einem allgemein mit 41 bezeichneten Maschinengestell, wobei die Kassetteneinheit 51 im mittleren Bereich, d. h. Arbeitsposition 54 veranschaulicht ist und die rechte Bildseite verdeutlicht, dass die Kassetteneinheit parallel zur Drehachse des Zwischenzylinders 2 in eine seitliche Servicestellung zur Bedienungsseite 55 neben das Maschinengestell verschoben werden kann (Pfeil K, Fig. 3) .
Ebenso ist es abgebildet in einer Servicestellung zur Antriebsseite (56) .
Mit diesem erfindungsgemäßen Kassettenkonzept der Satellitendruckmaschine 1 ist erreichbar, dass bis zu zehn Satellitendruckwerke für den Schöndruck S und bis zu zehn Satellitendruckwerke für den Widerdruck W zugeordnet werden können, die bei gedrängter Bauweise unmittelbar benachbart sein können.
Die dargestellte Tonerkassette 53 samt farbführendem Teil ist für bequemen Farbwechsel auswechselbar konstruiert, z. B. vom Kunden spezifische Farben. Die Fotoleitertrommel, bzw. Bebilderungszylinder 52 sind ebenso für schnellen Wechsel konstruiert.
In Fig. 6 und 7 ist in einer Prinzipdarstellung ein Antriebskonzept im Bereich der Druckmaschine 1, des Auslagesystems 18 und der Vorrichtung 36 dargestellt. Dabei sind zwei Servo-Antriebsmotoren 26 und 27 zur Sicherung eines synchronen Antriebes jeweils mit einer berührungslosen Zahnradverbindung 30 versehen, wobei die Verzahnungen mit einem auch während der Antriebsphase konstanten Abstand 31 berührungslos ineinandergreifen. Die Zähne gelangen nur dann zur Anlage, wenn ein Steuerungsfehler, beispielsweise im Bereich der Software, zu einer ungewollten Überbelastung des Systems führen könnte und ein sofortiges Abschalten des Antriebsmomentes erforderlich wird. Mit dieser Zahnradverbindung 30 ist die Sicherung des Systems gegen Zerstörungen, insbesondere der Greifersysteme mit geringen Aufwand erreicht. Mit der spielfreien Zahnradverbindung 32 ist die synchrone Abwicklung der Patrizenstanzzylinder 34 und Matrizenstanzzylinder 33 vorgegeben.
In Fig. 8 zeigt die Satellitendruckmaschine laut Figur 1, in erfindungsgemäßer Ausführung mit zusätzlich dem gummituchbestückten unteren Zwischenzylinder 2b versehen, und diese sind in Drehrichtung D hinter dem Abgabesystem 5 und vor dem Zuführungszylinder 3 einen Reinigungszylinder 6 und sieben Satellitendruckwerk W für mehrfarbigen Widerdruck zugeordnet. Die Zwischenzylinder sind von unterschiedlichem Umfang, z. B. zur Aufnahme von Konditionierungskassetten. Vor der Druckpunkt 13 der beiden Zwischenzylinder ist eine Pre-Print Kassette 9, z. B. für Fixierung oder Konditionierung und nach der Druckstelle 13 ist eine Kassette 15, z. B. für Finishing (z. B. Lackauftrag) angeordnet. In der vorbeschriebenen Anordnung laut Fig. 8 erfolgt der Widerdruck im Bereich zwischen dem Zuführungszylinder 3 und Kontaktpunkt, bzw. Druckstelle 13. Die Greifer senken in Zone 75 ab.
In Figur 9, 10, 11 und 12, 13 ist ein Ausschnitt mit Greifersysteme abgebildet. Dargestellt sind Greiferauflage 64, Bedruckstoff 57, Gummituch gespannt 58, Zylinderkörper 59, Spannleiste 60 und Gummituch geklebt 65. Es wird auch ein Gummituchspannsystem 90 mit Spannleiste 60, Spannschlitz 62 und Spannrichtung 63 und Greiferrücken 61 dargestellt.
In Figur 9 ist das Greifersystem in Arbeitsposition zum Substrattransport 57 mit gespannte Drucktücher 58 dargestellt, wobei das Gummituch mit zwei Spannwellen 90 gespannt wird.
Figur 10 ist wie Figur 9, jedoch wird hier einerseits das Gummituch mit Spannleiste 60 geklemmt und andererseits mit Spannvorrichtung 90 gespannt.
In Figur 11 ist das Greifersystem in versenkter Position zum passieren der Bebilderungszylinder dargestellt. Die Greiferrücken 61 sind jetzt unterhalb der Abwicklungsfläche, wodurch die Bebilderungszylinder sich ohne Greiferöffnungen oder Greiferkanäle unter Druck auf dem elastischen Drucktuch ohne Gefahr von Beschädigung abwickeln können.
In Figur 12 ist das Greifersystem in abgeschwenkter Position dargestellt, damit ein Wechsel der gespannten Drucktücher 58 ermöglicht wird. In Figur 13 ist das Greifersystem im Zusammenhang mit geklebten Drucktüchern 65 dargestellt, die bekannterweise keine Spannvorrichtungen benötigen.
Die Greiferöffnungen zu den Greiferauflagen 64 in den Drucktüchern erlauben das Funktionieren der Greifersysteme bei gespannten Drucktüchern (nicht dargestellt) .
Spannleisten 60 und Spannschlitze 62, bzw. Spannwelle 90 mit Spannkanäle ermöglichen ein gutes Verhalten zum Spannen, bzw. nachspannen des Drucktuches.
In Figur 14 ist eine insgesamt mit 1 bezeichnete Satellitendruckmaschine im Grunde wie Figur 2, die ein horizontale Bogeneinfuhr darstellt mit Seitenmarke 23 und Vorschubrolle 24 und Doppelkammer 25 für einseitige oder beidseitige Oberflächenveredelungssysteme, z.B. für Coronabehandlung. Diese Kammer könnten mit Vakuum- oder Druckluft beaufschlagt werden zur Unterstützung und/oder Konditionierung der Bogenführung. Die Zylinderanordnung entspricht der sog. 7-Uhr Position.
In Figur 15 wird eine imaginäre Druckmaschine in Satellitenbauweise dargestellt auf Basis der Figur 1 der US 5,036,763. Die imaginäre Druckmaschine ist erweitert bis zu 2x 7 Druckwerke für Hi-Fi Druck. Aus der Dimension ist zu erkennen, dass diese Maschine bereits im Halbformat (B2) für die Bedienung unrealistischen Umfang im Vergleich zur Figur 2 bekäme. Außerdem entspricht die sogenannte S-Umschlingung der Stoptrommelanlagenkonfiguration 92 nicht den Voraussetzungen eines schlanken Papierlaufs.
In Figur 16 wird eine ebenso imaginäre Druckmaschine in modularer Reihenbauweise dargestellt. In einer imaginären Konfiguration wie Figur 2 mit 2 x 7 Farben und Lackwerke und Inline-Weiterverarbeitung entstünden total unrealistische Dimensionen und damit nicht wirtschaftliche Investitionen einer Druckmaschine.
In Figur 17 ist ein Bogenanleger 6 dargestellt mit daneben sich befindender Vorstapeleinrichtung 76 . Dies erlaubt dem Bedienungsmann während der Produktion einen der Sheettrays (Bedruckstoffkassette) 19, die auf seine Höhe 77 einstellbar ist, zu beladen, die dann bei Auftragswechsel automatisch mittels seitliche Verschiebung 78 in dem Anleger positioniert werden kann. Somit kann schnell gewechselt werden und es wird nur ein teurer Saugkopf 79 benötigt. Ein weiterer Vorteil ist das die Länge der Maschine nicht vergrößert wird.
In Figur 18 ist gleich wie Figur 3, es wird jedoch zusätzlich die sog. 7-Uhr Anordnung 49 dargestellt, wobei der Bogen komplett bedruckt wird, bevor er weiter übernommen wird von der Auslagekette 14. Auch wird die Widerdruckanordnung dargestellt mit 1 Reinigungskassette 72 und 1 Druckwerkkassette 73. Der Gegendruckzylinder ist dazu mit Gummituchsegmente 74 bekleidet und die Greifer senken ab in der Zone 75.
Figur 19 ist wie Figur 1, jedoch ist ein konventionelles Wendetrommelsystem mit Transfertrommel 81, Wendetrommel 82 und Speichertrommel 83 dargestellt.
Im Wendebetrieb wird der Anleger so gesteuert, dass keine Bogen zugeführt werden, wenn einige Bogen in der Druckmaschine einen zweiten Durchgang durchlaufen. Die Greifer in dem Gegendruckzylinder sind programmgesteuert, so dass die Bogen automatisch wohl oder nicht von der Auslagekette übernommen werden. Diese Wendetechnik ist Stand der Technik jedoch in dieser Ausführung festformatig. Dadurch das der Transferzylinder 81 von einem Servomotor mit unterschiedlicher Geschwindigkeit angetrieben wird, ist es auch möglich unterschiedliche Formate in Umfangsrichtung zu verarbeiten. Es wird auch ein Inline Finishing Aggregat 50 dargestellt, z.B. zum Falzen oder Buchbinden. Die Bogenübergabe erfolgt präzise mit Greifertechnik 29. Dieses Aggregat ist vorteilhaft verfahrbar.
In Figur 20 wird eine Satellitendruckmaschine 84 mit zentralen Gegendruckzylindern dargestellt, welche mit Greifersysteme ausgerüstet ist. Der Substratbogen umschlingt also diesen Gegendruckzylinder und wird in jedem digitalen Druckwerk jeweils mit Teilfarbe bebildert, also nicht im Singleshot. Die Bebilderungszylinder, bzw. die Fotoleitertrommeln sind kleiner als die Drucklänge und der Druck erfolgt auch hier indirekt über formatbezogene Gummituchzylinder, in diesem Beispiel nur 0 129,36 mm, bzw. noch nicht mal das A3 Hochformat. Die Fotoleitertrommel kann nicht direkt drucken, da er durch die überstehenden Greiferrücken der Greifer, montiert in dem zentralen Gegendruckzylinder, beschädigt werden würde.
Dargestellt sind 8 digitale Fotoleitertrommeln für z. B. 7 Farbendruck mit integriertem Lackauftrag. Der Umfang des formatbezogenen Gummituchs 24.
In Figur 21 ist ein symbolisch Zwischenzylinder als 2a und 2b dargestellt mit einem kleinsten gemeinsamen Nenner von z.B. 690 mm Durchmesser, welcher bei einer entsprechenden Aufteilung resp. bei das B3 Square Format, bei das B2 Portrait Format und einer Teilung aber doppelter Breite das Bl Landscape Format ermöglicht.
Dieser einzige Umfang erlaubt identische Bebilderungskassetten, die rundum den Zwischenzylinder angeordnet sind, welches eine Serienfertigung für besonders kostengünstige Produktion ermöglicht. In Figur 22 ist eine digitale Druckmaschine 85 für Duplexdruck dargestellt, wobei die mit Gummitüchern bestückten Zwischenzylinder ein Transferband 88 zum sammeln der Teilfarben vorgeschaltet ist.
Die Bebilderung des Transferbands 88 kann mittels Kontakt, z.B. Druck oder berührungslos, z.B. mittels Benebelung oder InkJet erfolgen. Die zwei mit Gummituch oder -tüchern bestückten Zwischenzylinder 2 mit Kanäle erlauben den Bogentransport mit Greifer, da sonst die Greifer das Transferband im direkten Kontakt durch seine überstehenden Greiferrücken beschädigen würden. Die Zwischenzylinder 2 sind derartig angeordnet, dass die Übergabe erfolgt, wenn das Druckbild vollkommen ausgedruckt ist.
In Figur 23 ist eine digitale Druckmaschine 86 für Duplex dargestellt (wie in Figur 22) , wobei jedoch hier dem mit Gummitüchern bestückten Zwischenzylinder 2 eine Transfertrommel 81 oder gemeinsame Fotoleitertrommel 81 zum Sammeln der Teilfarben vorgeschaltet ist.
In Figur 24 ist eine Digitaldruckmaschine 87 für Duplexdruck dargestellt, wobei das Transferband 88 formatbezogen ist, wobei der Gegendruckzylinder 4 bogenhaltende Greifer aufweist und das Gummiband an seinem Umfang die greiferaufnehmende Aussparung aufweist (nicht dargestellt) .
In Figur 25 ist eine Digitaldruckmaschine dargestellt mit 2 Druckwerken 1 (wie aus Figur 1) mit zwischengeschaltetem Wendesystem 81, 82, 83. Hiermit können, z. B. zweimal sieben Farben auf der Schönseite oder jeweils sieben Farben auf Schön- und Widerseite gedruckt werden.
In Figur 26 ist ein Bebilderungszylinder 52 dargestellt mit an beiden Seiten Schmitzringe 89, die an einer Seite des Bebilderungszylinders schnell demontierbar sind (Pfeil Z) . Der Zwischenzylinder 2 ist auch mit Schmitzringen 89 und Spannvorrichtung vom Gummituch 90 dargestellt.
In Figur 27 ist ein Detail von Figur 26 mit Gummituch 58 und Fotoleiterbeschichtung 91 oder Fotoleiter-Hülse 91 dargestellt .
Bezugszeichenliste:
1. Satellitendruckmaschine
2. Zwischenzylinder mit Kanäle
3. Zufuhrzylinder mit Greiferleiste
4. Gegendruckzylinder mit Greifer
5. Abgabezylinder mit Greifer
6. Bogenanleger
7. Ausrichttisch
8. Schwinggreifer
9. Kassetteneinheit für Pre-Print
10. Beschichtungssystem
11. Trockner
12. Drucktuchspannsystem
13. Druckpunkt
14. Greifersystem
15. Kassetteneinheit, z. B. für Finishing
16. Fixierungssystem (formatbezogen)
17. Greifersystem versenkt
18. Bogenauslage
19. Bedruckstoffkassette
20. Mantelfläche zur Fixierung
21. Kassetteneinheit Silicon und Lackauftrag
22. Greiferöffnung bzw. Spannkanal
23. Seitenmarke
24. Vorschubrollen
25. Doppel-Coronakammer
26. Servoantrieb Druckmaschine
27. Servoantrieb Finishing Station
28. Auslagekette
29. Kettenrad Auslage
30. Berührungslose Zahnradverbindung
31. Ohne Zahnradverbindung
32. Mit spielfreier Zahnradverbindung
33. Matrizenzylinder
34. Patrizenzylinder
35. Stanz- und Rillvorrichtung 36. Präge- und Folienvorrichtung
37. Seitenständerkassette
38. Aniloxwalze/Fotoleiter Aniloxwalze
39. Kammerrakel
40. Lackauftragswalze
41. Seitenständer Maschinengestell
42. Offenes Linearkugellager
43. Tragschiene mit Traverse
44. Tragstrebe
45. Tragschiene
46. Kurvenrolle
47. Greiferöffnung
48. Spannkanal
49. 7-Uhr Position
50. Inline Finishing Unit, z. B. zum Falzen
51. Kassetteneinheit zur Bebilderung
52. Bebilderungszylinder (Fotoleitertrommel)
53. Tonerzufuhreinheit
54. Kassette in Arbeitsposition
55. Kassette in Servicestellung zur Bedienseite
56. Kassette in Servicestellung zur Antriebsseite
57. Bedruckstoff
58. Gummituch gespannt
59. Zylinderkörper
60. Spannleiste
61. Greiferrücken
62. Spannschlitz
63. Spannrichtung
64. Greiferauflage
65. Gummituch geklebt
66. Inline Weiterverarbeitung
67. Auslage Zuschnitte
68. Auslage angestanzte Bogen
69. Entsorgung nach oben
70. Entsorgung nach Zylinderinnere
71. Entsorgung nach unten
72. Reinigungskassette Widerdruck 73. Satellitendruckwerk für Widerdruck
74. Gummibeschichtete Gegendruckzylinder
75. Senkgreiferzone
76. Vorstapeleinrichtung
77. Höhenverstellung
78. Seitliche Verschiebung
79. Saugkopf
80. Wendetrommelsystem
81. Transfertrommel
82. Wendetrommel
83. Speichertrommel
84. Druckmaschine mit zentralem Gegendruckzylinder
85. Druckmaschine mit Transferband
86. Druckmaschine mit Transfertrommel oder gemeinsame Fotoleitertrommel
87. Druckmaschine mit formatbezogenem Transferband
88. Transferband
89. Schmitzring
90. Spannvorrichtung Gummituch
91. Fotoleiterbeschichtung oder Fotoleiterhülse
92. Stopptrommelanlage
C Pfeil Papiertransportrichtung
S Satellitendruckwerke für Schöndruck
D Drehrichtung in Kassette
G Pfeil Verfahrung Finishing Station
W Satellitendruckwerke für Widerdruck
K Pfeil seitliche Verstellung in Kassette
R Reinigungssysteme in Kassette
Y Pfeil radiale Druckbeistellung
V Vorfinishing / Lackauftrag nicht formatgebunden Z Pfeil Demontagerichtung Schmitzring

Claims

Patentansprüche
1. Digitaldruckmaschine für den Bogendruck mit einem in Umfangsrichtung formatfreien Digitaldruckwerk, einem dem Digitaldruckwerk nachgeschalteten Zwischenzylinder, der mit einem elastischen Material zumindest teilweise überzogen ist, und einem dem Zwischenzylinder nachgeschalteten Gegendruckzylinder, wobei der Gegendruckzylinder Bogen haltende Greifer aufweist und der Zwischenzylinder an seinem Umfang die Greifer aufnehmende Aussparungen aufweist .
2. Digitaldruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenzylinder dem Digitaldruckwerk direkt nachgeschaltet ist.
3. Digitaldruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenzylinder dem Digitaldruckwerk indirekt unter Zwischenschaltung eines Transferbandes oder Transferzylinder oder eine gemeinsame Fotoleitertrommel nachgeschaltet ist.
4. Digitaldruckmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schön- und/oder Widerdruck wenigstens vier Digitaldruckwerke vorgesehen sind.
5. Digitaldruckmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Digitaldruckwerke satellitenartig um den Zwischenzylinder oder um das Transferband oder Transferzylinder oder gemeinsame Fotoleitertrommel angeordnet sind.
6. Digitaldruckmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Digitaldruckwerk ein eigener Zwischenzylinder nachgeordnet ist.
7. Digitaldruckmaschine nach mindestens einem der vorgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Satellitendruckwerke und Konditionierkassette jeweils kassettenförmige Baueinheiten bilden (sogenannte Kassetteneinschübe) , die aus ihrer Arbeitsposition in eine Servicestellung zur Bedienungs- und/oder Antriebsseite verschiebbar sind.
8. Digitaldruckmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Digitaldruckwerke sowohl zum Schön- als auch zum Widerdruck baugleich sind.
9. Digitaldruckmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Anilox-Fotoleitertrommeldruckwerke mit Kammerrakel zum Auftrag von Puder oder Flüssigtoner vorgesehen sind.
10. Digitaldruckmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Formatwechsel die formatabhängigen Zylinder, z.B. der Zwischenzylinder, der Gegendruckzylinder, der Übergabe- und Wendezylinder individuell oder als Baugruppe auswechselbar angeordnet sind, wohingegen das wenigstens eine Digitaldruckwerk formatunabhängig ist und der Zwischenzylinder für mehrere Standardformate ausgelegt ist.
11. Digitaldruckmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenzylinder, der mit einem elastischen Material zumindest teilweise überzogen ist, ein Gummituchzylinder ist.
12. Digitaldruckmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenzylinder (2a+2b) mit Greiferöffnungen (22) ausgerüstet ist, in denen Spannsysteme (12) zum Spannen und Nachspannen der Drucktücher angeordnet sind.
13. Digitaldruckmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bebilderungszylinder 52 im Digitaldruckwerk mit schnelldemontabele Schmitzringe ausgerüstet ist, damit die Fotoleiterhülsen schnell gewechselt werden können.
14. Digitaldruckmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenzylinder einer formatvariabelen Bogenwendevorrichtung nachgeordnet ist mit mindestens einem Transferzylinder, der mit unterschiedlicher Geschwindigkeit betrieben werden kann.
15. Digitaldruckmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Drucksysteme verschiedener Druckverfahren in Formatfreie und/oder Formatgebundene Ausführung zum Einsatz kommen können mit dazu integrierter Konditionierung, Beschichtung, Fixierung, Trocknung und Widerbefeuchtung.
16. Digitaldruckmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenzylinder mit Senkgreifer ausgerüstet ist.
17. Digitaldruckmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bebilderungszylinder im Digitaldruckwerk im Umfang kleiner ist als das max. Druckformat in Umfangsrichtung der Druckmaschine.
18. Digitaldruckmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine mehrfarbige Bildübertragung in einem Druckspaltdurchlauf (Singleshot) und in einem Maschinendurchlauf (Singlepass) in Schön- und/oder Widerdurck auf das Substrat erfolgt.
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