EP2296890B1

EP2296890B1 - Betrieb eines kaltfolienaggregates mit kleberauftrag

Info

Publication number: EP2296890B1
Application number: EP09753775A
Authority: EP
Inventors: Uwe Püschel; Jürgen Schölzig; Wolfgang Treiss
Original assignee: Manroland AG
Current assignee: Manroland Sheetfed GmbH
Priority date: 2008-05-28
Filing date: 2009-05-06
Publication date: 2011-11-23
Anticipated expiration: 2029-05-06
Also published as: US20110214581A1; DE102009002822A1; WO2009144120A1; EP2296890A1; JP2011522718A; ATE534517T1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung in einer Maschine zum Transfer bildgebender Schichten von einer Trägerfolie auf Druckbogen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist bekannt metallische Schichten auf Druckbogen mittels eines Folientransferverfahrens herzustellen. So ist in der EP 0 569 520 B1 ein Druckmaterial und eine Druckvorrichtung, die dieses Material verwendet, beschrieben. Dabei ist eine Bogen verarbeitende Maschine gezeigt, die einen Anleger und einen Ausleger aufweist, wobei zwischen beiden Aggregaten Druckwerke und ein Beschichtungswerk angeordnet sind. In wenigstens einem der Druckwerke wird ein Klebstoffmuster mittels des Flachdruckverfahrens aufgetragen. Dieses Klebstoffmuster ist in einem kalten Druckverfahren aufgebracht und weist ein bestimmtes bildgebendes Sujet auf. In dem dem Druckwerk folgenden Beschichtungswerk mit einem Gegendruckzylinder und einem Presswalze ist eine Folienführung vorgesehen. Diese ist in der Art konzipiert, dass von einer Folienvorratsrolle ein Folienstreifen bzw. eine Transferfolie durch den Transferspalt des Beschichtungswerkes zwischen dem Gegendruckzylinder und der Presswalze geführt wird. Der Folienstreifen wird auf der Auslaufseite nach dem Verlassen des Beschichtungswerkes wieder aufgewickelt. Die Transferfolie weist eine Trägerschicht auf, auf der bildgebende Schichten wie metallische Schichten, beispielsweise aus Aluminium, aufgebracht sein können. Zwischen der metallischen Schicht und der Trägerfolie ist eine Trennschicht vorgesehen, die dafür sorgt, dass die metallische Schicht von der Trägerschicht abziehbar ist.
Beim Transport von Druckbogen durch das Druckwerk wird jeder Druckbogen mit einem Klebstoffmuster versehen. Danach wird der Druckbogen durch das Beschichtungswerk geführt, wobei mittels der Presswalze der auf dem Gegendruckzylinder aufliegende Druckbogen mit dem Folienmaterial in Verbindung gebracht wird. Dabei geht die nach unten liegende metallische Schicht eine enge Verbindung mit den mit Klebstoff versehenen Bereichen auf dem Druckbogen ein Nach dem Weitertransportieren des Druckbogens haftet die metallische Schicht lediglich im Bereich der mit Klebstoff versehenen Muster an. Der Trägerfolie wird also die metallische Schicht im Bereich der Klebstoffmuster entnommen. Die auf diese Weise verbrauchte Transferfolie wird wieder aufgewickelt. Der Druckbogen wird im beschichteten Zustand ausgelegt.
Es ist bekannt derartige Beschichtungswerke beispielsweise in Druckwerken von Druckmaschinen einzusetzen. Nachteilig an den bekannten Vorrichtungen ist, dass sie oftmals nicht flexibel genug einsetzbar sind.
In Abhängigkeit von der Belastung aus der Bahn- bzw. Maschinengeschwindigkeit, der Aufwickelgüte der Folienrolle, Veränderungen der Bahnspannungen, Variablen des Applikationssujets und einer so genannten Kanalerregung sind die Prozessbestimmenden Parameter schwierig zu steuern.
Dies hat zur Folge, dass es im Applikationsprozess zu Qualitätseinbußen beim Folientransfer und in der Folge zu Fehlern in der Folienapplikation kommen kann.
Aus der EP 0 324 718 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Farbregelung einer Druckmaschine bekannt. Dort wird einer farbmetrische Farbführungssteuerung verwendet, wobei auf den von der Druckmaschine bedruckten Druckbögen Farbmessstreifen mit mehreren Farbmessfeldern mitgedruckt werden. Diese werden mit Hilfe eines Messkopfes zur Erfassung der spektralen Intensitätsverteilungen der Farbmessfelder optisch abgetastet. Aus einer spektralen Farbanalyse des Messlichtes werden spektrale Remissionen und der Farbort eines Bezugsfeldes eines abgetasteten Farbmessfeldes in einem Koordinatensystem bestimmt. Durch Koordinatenvergleich des Farbabstandes des abgetasteten Farbmessfeldes von einem vorgegebenen Soll-Farbort wird eine Stellgröße zur Verstellung der Farbführungsorgane der Druckmaschine erzeugt, damit unerwünschte Farbabweichungen bei den mit der neuen Farbfahrungseinstellung anschließend gedruckten Druckbogen minimal werden. Das Verfahren und die Vorrichtung sind lediglich für die Verarbeitung von Druckfarben vorgesehen.
Aus der DE 102006015249 A1 ist eine Druckmaschine mit Prägeeinrichtung bekannt. Dort wird eine Folienzuführung in einem Beschichtungsmodul zum Transfer von bildgebenden Schichten von einer Transferfolie auf einen Bedruckstoff beschrieben. Zur Ausführung des Folientransfers wird ein Kleber bildmäßig mittels einer Dosiereinrichtung auf einen Druckbogen aufgetragen. Beim Auftragen des Klebers ist eine Überwachung der Klebermenge nicht vorgesehen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Vorrichtung vorzusehen mittels derer der Übertrag einer bildgebenden Schicht auf einen Druckbogen wirtschaftlich und sicher erfolgen kann, wobei die Vorrichtung einfach handhabbar sein soll.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich in einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen der Patentanspruches 1.
Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Einstellung eines Druckwerkes, das als einem für den Folientransfer geeigneten Beschichtungswerk als Auftragswerk für Kleber vorgeordnet ist, durch Einbeziehung einer Einrichtung zur Kontrolle der Farbdichte so auszubilden, dass in diesem Auftragswerk für den Folientransferprozess günstige Einstellungen auf einfache Weise erfolgen können.
Daher wird die Einstellung der die Kleberzufuhr zu dem dem Beschichtungswerk für den Folientransfer vorausgehenden Auftragswerk in der Funktion eines Druckwerkes einer Druckmaschine für die Funktion des Folientransfers in der Druckmaschine mit einer Messung des Kleberauftrags nach dem Drucken erweitert. Der Kleber wird dazu wie eine Druckfarbe verwendet und mittels einer Farbdichtemessanlage auf dem Druckbogen ausgemessen.
Dazu ist vorgesehen, dass spezielle Farbmessfelder für den Kleber zum Folientransfer vorgesehen sind. Weiterhin ist in dem Beschichtungswerk die Folienübertragung so ausgeführt, dass in den Bereichen, in denen Kleber in die Messfelder aufgetragen wird, keine Folienübertragung erfolgt.
Weiterhin ist der Kleber mit einer speziellen Farbe eingefärbt, die auf die zu transferierende Folie abgestimmt und gleichzeitig gut messtechnisch erfassbar ist.
Der Kleberauftrag kann auf diese Weise einfach kontrolliert und wenn gewünscht sogar hinsichtlich einer erforderlichen Auftragsmenge geregelt werden.
Die Vorrichtung ist in vorteilhafter Weise gerade auch dann einsetzbar, wenn eine Verbesserung der Folienausnutzung dadurch zu erreicht werden soll, dass die Transferfolie in eine oder mehrere Teilfolienbahnen geringerer Breite aufgeteilt wird. In Kombination mit dem vorgenannten Verfahren können so auch unterschiedliche Folienarten nebeneinander eingesetzt werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.
Dabei zeigen:

Figur 1 :: eine Übersichtsdarstellung einer Druckmaschine mit einer Fol ientransfereinrichtung,
Figur 2: eine Druckmaschine mit Leitstand,
Figur 3: eine Zylinderanordnung mit abtastbaren Bespannungen, und
Figur 4: eine Druckmaschine mit Automatisierungseinrichtungen.

In Figur 1 ist eine Bogen verarbeitende Maschine gezeigt, die aus wenigstens zwei Druckwerken besteht. Dort wird ein Druckbogen im ersten Druckwerk mit einem bildgebenden Klebstoffmuster versehen (Auftragwerk 1). Danach wird im Folgedruckwerk gemeinsam mit einem Druckbogen eine Transferfolie 5 durch einen Transferspalt 6 geführt, wobei die Transferfolie 5 im Transferspalt 6 gegen den Druckbogen gepresst wird (Beschichtungswerk 2).
Das Auftragwerk 1 kann ein bekanntes Offsetdruckwerk mit einem Farbwerk 11 einem Plattenzylinder 12, einem Drucktuchzylinder 13 und einem Bogen führenden Druckzylinder 4 sein. Ebenso kann dies ein so genanntes Lackmodul sein, in dem der Drucktuchzylinder 13 als Formzylinder ausgebildet ist.
Der Plattenzylinder / Formzylinder wird mit einem Adhäsivmedium, das als Druckfarbe oder Kleber ausgebildet ist, von einer z.B. als Kammerrakelsystem ausgebildeten Einrichtung anstatt des Farbwerkes 11 versorgt.
Der Transferspalt 6 im Beschichtungswerk 2 wird durch eine Presswalze 3 und einen Gegendruckzylinder 4 gebildet. Hierbei kann die Presswalze 3 dem Drucktuchzylinder und der Gegendruckzylinder 4 dem Gegendruckzylinder eines Offsetdruckwerkes entsprechen. Weiterhin kann die Presswalze 3 dem Formzylinder und der Gegendruckzylinder 4 dem Gegendruckzylinder eines Lackmodules einer Bogendruckmaschine entsprechen.
Die Transferfolien 5 sind mehrschichtig aufgebaut. Sie weisen eine Trägerschicht auf, auf der mittels einer Trennschicht eine bildgebende Schicht aufgebracht ist. Die Trennschicht dient dem erleichterten Abheben der bildgebenden Schicht von der Trägerschicht. Die bildgebende Schicht kann z.B. eine metallisierte Schicht oder eine Glanzschicht oder eine Texturschicht oder eine eingefärbte Schicht oder eine ein oder mehrere Bildmuster enthaltende Schicht sein.
Eine Folienvorratsrolle 8 und eine Folienwickelrolle 9 sind dem Beschichtungswerk 2 zur Folienzu- und -abführung zugeordnet. Die Folienrollen 8, 9 weisen je einen Drehantrieb 7 zur kontinuierlichen geregelten Zuführung der Transferfolie 5 zum Beschichtungswerk 2 auf. Im Bereich der Folienzuführung sind Umlenk- bzw. Spannwalzen vorgesehen, damit die Folienbahn immer in gleicher Spannung gegenüber der Presswalze 3 gehalten werden kann. Im Wesentlichen könnte die Transferfolie 5 auch durch den Drehantrieb 7 auf der Ablaufseite bewegt und auf der Zulaufseite mittels einer Bremse straff gehalten werden.
Der Transfervorgang der bildgebenden z.B. metallisierten Schicht auf das Druckpapier erfolgt in dem Transferspalt 6 zwischen der Presswalze 3 und dem Gegendruckzylinder 4.
Ebenso kann eine Presswalze 3' (siehe Figur 1 im Auftragwerk 1) dem Transferspalt zwischen Drucktuchzylinder 13 und Druckzylinder 4 nachgeordnet und dem Druckzylinder 4 zugeordnet sein. Mittels der Presswalze 3' kann eine Transferfolie 5' auf einen am Druckzylinder 4 gehaltenen Bogen aufgelegt werden, so dass die bildgebende oder Metallisierungsschicht dort direkt dem bildgebenden Kleberauftrag nachgeordnet erfolgen kann.
Die Presswalze 3 ist mit einer Pressbespannung 10 z.B. als Kunststoffüberzug, vergleichbar einem Gummituch bzw. Drucktuch, versehen sein. Die Pressbespannung 10 wird in einem Zylinderkanal an Spannvorrichtungen gehalten.
Zur Sicherung der Wirtschaftlichkeit des Beschichtungsverfahrens ist vorgesehen, dass der Folienvorschub der Transferfolie 5 von der Folienvorratsrolle 8 zum Transferspalt 6 und zur Foliensammelrolle 9 derart steuerbar ist, dass so weit als möglich die Transferfolie 5 angehalten wird, wenn keine Übertragung der bildgebenden Schicht erfolgen soll oder kann (Kanaldurchlauf).
Eine verbesserte Folienausnutzung ergibt sich, wenn die Transferfolie 5 in eine oder mehrere Teilfolienbahnen geringerer Breite aufgeteilt wird.
Innerhalb des Beschichtungswerkes 2 ist eine Bahnführung für Transferfolien 5 mit Folienleitwalzen 14 vorgesehen, mittels derer die Transferfolie 5 dem Transferspalt 6 zugeleitet und von diesem abgeführt wird. Hierbei sind entsprechend der Folienführung angeordnete Öffnungen in an dem Beschichtungswerk 2 vorhandenen Schutzen 15 vorzusehen.
Weitere Einrichtungen 20, 23 werden zur Überwachung der Folienführung hinsichtlich Vorhandensein der Folienbahn 5 und deren Bahnspannung eingesetzt.
Damit kann die Steuerung des Druck- bzw. Transferprozesses unterstützt werden. Dazu ist das System von Auftragwerk 1 und Beschichtungswerk 2 an einen Leitstand der Druckmaschine anbindbar. Am Leitstand sind Sollwerte für maximale und minimale Bahnspannung eingebbar. Dies kann von der Art der verwendeten Transferfolie 5 und von den Druck- bzw. Transferbedingungen im Beschichtungsmodul 2 im Zusammenhang mit den Eigenschaften des Bedruckstoffes, des Kleber oder der Pressbespannung 10 abhängig sein.
Die notwendigen Daten können über Schnittstellen direkt von Datenträgern an Folienvorratsrollen 8 eingelesen und mittels Parameterwerten aus der Einstellung der Transferprozesses am Beschichtungsmodul 2 verändert werden.
Weiterhin ist vorgesehen, in mindestens einem dem Beschichtungswerk 2 folgenden Druckwerk 50 einen weiteren Farbdruck auf den mit einer metallisierten Schicht bildmäßig beschichteten Druckbogen aufzubringen. Hierbei wird der Druckbogen aus dem Beschichtungswerk 2 von dem Gegendruckzylinder 4 über eine Bogentransfertrommel oder eine Bogentransfereinheit an einen Gegendruckzylinder 40 des Druckwerkes 50 überführt.
Das Druckwerk 50 weist wie üblich in Offsetdruckwerken den Gegendruckzylinder 40, einen diesem zugeordneten Gummi- oder Drucktuchzylinder 41 und einen diesem zugeordneten Plattenzylinder 43 auf. Dem Plattenzylinder 43 sind hier schematisch dargestellt ein Farbwerk und ein Feuchtwerk zugeordnet. Zwischen dem Gegendruckzylinder 40 und dem Drucktuchzylinder 41 wird ein weiterer Druckspalt 60 gebildet. In diesem Druckspalt 60 wird Druckfarbe von einer auf dem Plattenzylinder 43 aufgespannten Druckplatte 44 aus über einen auf dem Drucktuchzylinder 41 angeordneten Bezug 42 auf den Druckbogen aufgebracht.
In dem Pressspalt 60 wird eine annähernd linienförmige Pressung auf den Druckbogen ausgeübt, die auch auf die Bildteile der metallischen Beschichtung einwirkt. Es hierbei vorgesehen, dass die Pressung im Pressspalt 60 auf die im Transferspalt 6 vorgesehene Pressung abgestimmt ist.
In jeder Druckmaschine ist für die Steuerung der Prozessabläufe eine so genannte Maschinensteuerung vorgesehen. Diese Steuerung stellt alle Einstellmöglichkeiten für das Druckwerk 50 und auch die Druckwerke der Druckmaschine, die in dem Beschichtungswerk 2 und dem Auftragswerk 1 enthalten sind, bereit.
Erfindungsgemäß ist weiterhin in Verbindung mit der Maschinensteuerung eine Steuervorrichtung vorgesehen, an der eine Schnittstelle zu einer Farbmessanlage ausgebildet ist und die zur Überwachung der Druckqualität der bedruckten und beschichteten Druckbögen dient. Hierbei werden auf den Druckbögen mit gedruckte Farbmess- oder Farbkontrollfelder optisch hinsichtlich ihrer Dichte oder farbmetrischen Remissionen ausgemessen.
Die Messwerte werden zum Steuern und Regeln der Farbversorgung der Druckwerke der Druckmaschine verwendet. Somit bildet die Einrichtung in Verbindung mit der Messanlage eine Farbmess- und -regelanlage.
Die vorgenannten Farbmess- oder Farbkontrollfelder sind üblicherweise in der Art von Kontrollstreifen ausgebildet und am Anfang oder am Ende über die gesamte bedruckte Breite des Druckbogens angeordnet und können so auf der Farbmessanlage leicht abgetastet und damit messtechnisch erfasst werden. Gleichfalls ist eine spezielle Anordnung von Farbkontrollfeldern in lokaler Verteilung über einen Druckbogen - dies gilt insbesondere für den Bereich des Verpackungsdrucks - ebenso in der Art üblich, dass die Farbkontrollfelder in nicht für Nutzen benötigten Bereichen eines Druckbogens streifenweise verteilt sein können.
Es ist auch bekannt Druckqualitätsdaten im Bereich von Bildstellen des Druckes zu erfassen, so dass keine Farbkontrollfelder erforderlich sind.
Farbmessanlagen für eine densitometrische oder farbmetrische Erfassung von Druckqualitätsdaten an bedruckten Substraten können als offline, also vom Druckprozess getrennt, neben der Druckmaschine angeordnete Einrichtung (90 in Figur 2) oder als Inline-Messanlage (17 in Fig. 1; 70 in Fig. 2/3; 108 in Fig. 4), also im Druckprozess online messende Einrichtungen, innerhalb von Druckmaschinen angeordnet sein.
Während der Druckproduktion werden im einen Fall die Qualitätsmesswerte mit Hilfe der offline angeordneten Messanlage 90 (siehe Fig. 2) an einzeln gezogenen Druckmustern gemessen und der Maschinensteuerung bzw. der Steuerung für die Farbführung der Druckmaschine 100 übermittelt.
Andererseits werden die Messwerte in der inline angeordneten Messanlage 17 (siehe Fig. 1), 70 (siehe Fig. 2/3), 108 (siehe Fig. 4) bei laufendem Druckprozess ständig an den gerade gedruckten Exemplaren gemessen und dann der Maschinensteuerung bzw. der Steuerung für die Farbführung der Druckmaschine 100 beispielsweise in Verbindung mit einem Steuerpult 80 (siehe Fig. 2) übermittelt.
Bei einer Einstellung der Druckmaschine für das Verfahren des Kaltfolientransfers sind entsprechende Einstellungen in allen mit einem Beschichtungsmedium zu versorgenden Druckwerken, die aus einem Regelvorgang von der Farbmess- und -regelanlage abgeleitet werden, sehr sinnvoll.
Zur Sicherstellung eines guten Druck- bzw. Beschichtungsergebnisses ist daher vorgesehen, die Einstellung der Farbzufuhr in Druckwerken 103, 50, die den Aggregaten 1, 2, 123 für den Kaltfolientransfer nachfolgend angeordnet sind, so zu steuern und zu regeln, das auf Grund der Messergebnisse der Farbmess- und - regelanlage eine Farbdosierung in diesen Druckwerken 103, 50 erfolgt.
Für die Steuerung der Druckmaschine ist erfindungsgemäß außerdem vorgesehen, dass in einer Einstellung der Druckmaschine 100 für den Prozess des Kaltfolientransfers ebenso beim Kleberauftrag im Auftragwerk 1, 123 die Datenauswertung der Farbmess- und -regelanlage aus der Qualitätsmessung genutzt wird.
Hierzu sind spezifische Kontrollfelder 202 für das Adhäsivmedium bzw. den Kleber vorgesehen. Diese können, wie in Figur 5 angedeutet, im Bereich oder gemeinsam mit Farbkontrollstreifen 200 zusammen mit Farbmessfeldern 201 für die weiteren auf dem Druckbogen B zu druckenden Farben angeordnet. Daher können die Kontrollfelder 202 für das Adhäsivmedium bzw. den Kleber gleichzeitig mit den Farbmessfeldern 201 der anderen Farben ausgemessen werden. Die Einstellung der Kleberzufuhr im Auftragwerk 1, 123 kann auf diese Weise so weitgehend automatisiert werden, dass eine große Menge an teuerer Makulatur beim Einfahren des Verfahrens des Kaltfolientransfers eingespart werden kann. Entsprechend Figur 5 sind die Kontrollfelder 202 nur den Bereichen des Folienauftrages zugeordnet, der hier als Foliensujet F gezeigt ist. Das Foliensujet F entspricht auch dem Kleberbild bzw. Klebersujet, das im Auftragwerk 1 aufgetragen wird. Das Druckbild oder Drucksujet S ist von dem Klebersujet unabhängig. Die Farbkontrollfelder 201 sind daher über die gesamte Breite des Druckbogens B im Druckkontrollstreifen 200 angeordnet.
Zur Sicherstellung des Anhaftens der Transferschicht, die von der Transferfolie auf das Substrat übertragen werden soll, wird als Ahäsivmedium bzw. als Kleber eine Substanz in der Art einer Druckfarbe zum bildmäßigen Auftragen auf das Substrat verwendet. Dieses Adhäsivmedium bzw. dieser Kleber kann vom Prinzip her eine pigmentfreie, also farblose Druckfarbe sein.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die als Adhäsivmedium bzw. Kleber eingesetzte Druckfarbe beispielsweise auf die Farbe der zu transferierende Folienschicht abgestimmt eingefärbt wird. Auf diese Weise lassen sich zusätzliche Farbeffekte erzeugen oder es kann die Grundfarbe der Folienschicht optisch unterstützt werden. Dabei kann die Farbe des Adhäsivmediums bzw. Klebers darüber hinaus auch so gewählt werden, dass sie messtechnisch gut erfassbar ist. Wie weiter unten im Zusammenhang der Voreinstellung der Druckmaschine 100 bemerkt sollen hierbei die Parameterwerte des Klebers auf den geplanten Kaltfolientransfer abgestimmt werden. Für die Messung wird also als Sollwert eine optimale Klebermenge ermittelt, aus deren Vorgabe online und im Regelkreis bestimmt werden kann, ob ausreichend Kleber für eine sichere Verklebung der Folie auf dem Druckbogen B vorhanden ist oder ob etwa zu wenig oder zu viel Kleber vorhanden ist, so dass schlechte Haftung oder ein schlechtes Beschichtungsbild aus Kleberüberschuss zu erwarten sind.
Damit die Kontrollfelder 202 sicher erfassbar sind, kann vorgesehen sein, dass im Bereich der Kontrollfelder 202 kein Folientransfer erfolgen soll. Diese Vorgehensweise ermöglicht, dass die Kontrollfelder 202 auch inline während des Produktionsprozesses ausgemessen werden können und so eine ständige Qualitätskontrolle gemeinsam mit den Druckfarben durchgeführt werden kann.
Zu dem Zweck der Vermeidung eines Folientransfers im Bereich der Kontrollfelder 202 kann die für den Folientransfer verwendete Pressbespannung 10 auf der Presswalze 3 in den Bereichen der Kontrollfelder für den Kleber ausgespart sein, so dass die Transferfolie beim Überlaufen dieser Bereiche nicht an das Substrat angedrückt wird und so kein Folientransfer erfolgt.
Weitere Anwendungsmöglichkeiten des Verfahrens ergeben sich in Verbindung mit den Darstellungen nach Figur 2 und 3. Figur 2 ist hierbei so zu interpretieren, dass das Druckwerk 50 zwar als Lackmodul dargestellt, funktionell aber auch als Druckwerk zu bewerten ist. Daher könnten an Stelle des gezeigten Lackmodules auch ein Druckwerk oder mehrere Druckwerke eingesetzt sein.
Für den Beschichtungsprozess kann die Veränderung einer Druckbeistellung bzw. der effektiven in dem Transferspalt 6 bzw. dem Druckspalt 60 wirksamen Pressung durch Änderung der Andruckstellung eines Gummizylinders oder die Veränderung der Bespannung der Presswalze 3 bzw. des Drucktuchzylinders 41 vorgenommen werden. Hierzu ist es bekannt, dass der Pressbespannung 10 bzw. einem Drucktuch / Gummituch 42 so genannte Unterlagebogen 47 auf dem jeweiligen Zylinder 3 bzw. 41 zugeordnet werden. Deren Änderung führt zu einer Vergrößerung oder Verkleinerung des Spaltmaßes im jeweiligen Wirkspalt 6, 60, wenn die Relativlage der jeweiligen Zylinder 3, 41 gegenüber dem beteiligten Gegendruckzylinder 4, 40 nicht verändert wird. Das endgültige Maß des Durchmessers der Zylinder 4, 40 kombiniert mit den aufgespannten Bespannungen (Pressbespannung 10 bzw. Drucktuch / Gummituch 42, ggf. Unterlagebogen 47) ergibt sich aus der Dicke der Bespannungen. Daher kann vorgesehen sein, dass die Maße der Dicke der Pressbespannungen 10, der Drucktücher / Gummitücher 42 und der Unterlagebogen 47 manuell oder automatisch in die Maschinensteuerung eingelesen werden.
Entsprechend Figur 3 kann an den Pressbespannungen 10, den Drucktüchern /Gummitüchern 42 und den Unterlagebogen 47 jeweils eine auslesbare Markierung 48 für Funktionsdaten wie die Größe von deren Dickenmaß vorgesehen sein. Das Auslesen bzw. Erkennen der Daten ist mit entsprechenden Hilfsmitteln durchzuführen. Geeignete Lesegeräte 70 können in oder außerhalb der Druckmaschine oder in Verbindung mit Bedienungsanordnungen angeordnet werden. Dabei können die Lesegeräte 70 auch über oder innerhalb der Maschinensteuerung mit einem Leitstand 80 oder einem Druckturm der Druckmaschine verbunden sein.
Mit der gleichen Anordnung nach Figur 3 ist auch die Zuordnung der Farbmesseinrichtung zur Erfassung der Kontrollfelder 202 in dem Druckkontrollstreifen 200 entsprechend Figur 5 möglich. Die Lesegeräte 70 können dann inline angeordnet sein und die Kontrollfelder auf dem Druckbogen B (hier auch alternativ als dünnes und dickes Substrat dargestellt) auf dem Gegendruckzylinder 4 ausmessen.
Der Datentransfer zur Maschinensteuerung und die Abspeicherung der Daten, die die Relativlage der Presswalze 3 und der Drucktuchzylinder 41 zu den jeweiligen Gegendruckzylindern 4, 40 einstellt, kann mit fachüblichen Mitteln erfolgen. Entsprechendes gilt für die Messung von Farbdichten / Farbwerten an dieser Stelle.
Angesichts der wachsenden Bedeutung von Inline Farbmess- und -regelsystemen, sowie auch Registermess- und -regelsystemen kann generell die Farbmess- und - regelung als Inlineprozess mit einem System der Inline-Farbmess- und -regelung verbunden werden. Hierzu sind bestimmte Maschinenkonfiguration und Verfahrensweisen notwendig. Daher kann mittels einer Druckmaschine nach Figur 4 zunächst der Kleber automatisiert eingerichtet und kontrolliert werden. Hierbei müssen weder Probebogen gezogen noch muss die Druckmaschine für Kontroll- und Regelvorgänge angehalten werden. Danach kann der Kaltfolientransfer durchgeführt werden. Schließlich kann der so beschichtete Druckbogen mit applizierter Folie noch bedruckt oder lackiert werden.
Ein Druckkontrollstreifen 200 liegt im folienfreien Bereich des Druckbogens B. Diese Druckkontrollstreifen 200 kann inline gemessen und mit den gewonnenen Werten die Farbgebung geregelt werden. Mittels eines erweiterten, speziellen Inline Farbmess- und Regelsystems, das um Funktionen für Glanzmessung und Foliendetektion im Messbalken ergänzt ist, wird der mit dem Foliensujet F beschichtete und danach bedruckte und ggf. lackierte Druckbogen B ausgemessen und dann kann die Farbgebung ausgeregelt werden.
Mittels eines speziellen Auswerteelements auf dem Druckbogen für die Qualität des Folientransfers hinsichtlich Oberflächengüte, Übertragungsgenauigkeit und Haftung der Transferschicht auf dem Druckbogen können zusätzliche Auswertungen hinsichtlich des Druckprozesses vorgenommen werden und für die Mess- und Regelung des Druckprozesses und des Folientransferprozesses genutzt werden.
Ziel ist es, wie bei der bereits standardisierten Farb- und Registerregelung der Druckfarbe, auch im Betrieb mit Kaltfolientransfer eine unterbrechungsfreie Produktion mit automatisierter Messung und Regelung in einem Inlineprozess erfolgt.
Mit einem Inline Inspektionssystem 17, wie in Figur 1 angedeutet, können nur Qualitätsüberwachungen im Sinne von Fehlstellen o.ä. lokalisiert und Makulaturbogen gegebenenfalls ausgeschleust oder markiert werden. Daher kann auch in Figur 1 anstatt des Inspektionsystems 17 eine Inline-Farbmesseinrichtung vorgesehen sein. Das Inline-Mess- und -regelverfahren bietet weitergehende Automatisierungs- und Produktionsschritte zur Qualitätserreichung und -sicherung.
In Figur 4 ist folgende Druckmaschine beschrieben.
Zunächst ist zur Versorgung der Druckmaschinen 100 mit Bedruckstoff jeweils eine Anlegerlogistik vorgesehen, die aus einem Stapelförderer in Verbindung mit einem Anleger 114 und automatischer Stapelzuführung zur Druckmaschine 100 besteht. Weiterhin ist zum abfördern von Druckgut von der Druckmaschine 100 eine Auslegerlogistik in Verbindung mit einem Ausleger 122 und ein Stapeltransportsystem vom Ausleger 122 in ein Lager oder zu einer Weiterverarbeitung vorgesehen.
Die Druckwerke 103 sind als Offsetdruckwerke ausgebildet und zum automatisierten Betrieb ausgebildet. Dazu sind hier Einrichtungen vorgesehen, die es ermöglichen, dass alle Einstellungen und die Versorgung mit Betriebsstoffen ohne manuelle Eingriffe erfolgen können.
Vorgesehen sind in den Druckwerken 103 der Druckmaschine 100 jeweils automatisierte Farb- und Feuchtwerke, die mit Einrichtungen zur fernsteuer- und regelbaren Einstellung für Hebertakte, Verreibungseinsätze und -hübe, wählbaren Walzentrennpositionen, Variationen der Duktordrehzahl etc. ausgestattet sind. Hinzukommen kann eine automatisierte Farb- und Kleberversorgung als Leitungssystem oder über Kartuschen direkt am Farbkasten jedes Druckwerkes 103.
Optional sind in den Druckwerken 103 jeweils die Plattenzylinder (Formzylinder-) der Druckmaschinen 100 mit jeweils einem vom Hauptantrieb unabhängigen Direktantrieb versehen. Bei Einsatz einer solchen Antriebskonfiguration können mittels entsprechender Steuerungen simultane Waschfunktionen und/oder simultane Farbvorlaufprogramme und/oder fliegender Auftragswechsel durchgeführt werden.
Weiterhin sind in der Druckmaschine 100 ein oder mehrere Lackierwerke 104 den Druckwerken 103 vor-, zwischen- oder nachgeschaltet. Die Bauform kann als Lackmodule oder Inlinelackierwerk am Druckwerk ausgeführt sein. In Lackwerken ist weiterhin eine automatische Lackversorgung inklusive Temperierung des Lacks und/oder Viskositätsregelsystem für den Lack vorgesehen.
Eine automatisierte so genannte Formatbogeneinstellung ist bereits bekannt. Dazu ist auf einem Gummi- oder Formzylinder eines Druckwerkes 103 ein unterer Aufzug aus einem biegsamen Trägermaterial vorgesehen. Auf diesem sind in Abständen mehrere Unterlageformen angeordnet. Der Aufzug ist in Spannwellen auf dem Zylinderumfang bewegbar, so dass jeweils eine Unterlageform zum oberen Aufzug positioniert werden kann. Eine derartige Vorrichtung ist auch in einer Einrichtung für den Kaltfolientransfer einsetzbar, um formatbezogenes Applizieren bei der Beschichtung mit Folienmaterial zu ermöglichen.
Zur Vorbereitung der Weiterverarbeitung kann der Einzug und die Positionierung von Stanz- der Prägeformen in einem Druckwerk 103 oder in einem Lackmodul 104 durch automatische und halbautomatische Wechsel-Systeme ermöglicht werden. Diese Wechselsysteme können auch für Lackplatten oder für Pressbespannungen im Beschichtungswerk 123 verwendbar sein.
In der Druckmaschine 100 ist eine Bogenwendeeinrichtung 120 vorgesehen, die eine Betriebsweise zum vor- und rückseitigen Bedrucken von Druckbogen ermöglicht und deren Umstellung für die Druckmaschine 100 vom Schöndruckbetrieb auf den Schön- und Widerdruckbetrieb und ebenso auch umgekehrt automatisiert ist.
Die Qualitätsüberwachung erfolgt mittels Inline-Inspektionssystemen und/oder Inline-Densitometrie-Messeinrichtungen 108. Diese können optional als linline-Farbdichte-Mess- und -regeleinrichtung oder als Inspektionssystem vor und nach einer Bogenwendeeinrichtung 120 angeordnet sein, um im Schön- und Widerdruck auch beide bedruckten Bedruckstoffseiten erfassen und auswerten zu können. Die Messsysteme 108 sind auch ausgerüstet zur Messung von farbmetrischen Messwerten oder zur Kontrolle von Lackbeschichtungen oder von Folienbeschichtungen, wie diese von dem Kaltfolientransfersystem erzeugt werden.
Schließlich ist der Maschinenleitstand mit Speicherfunktionen für alle druckmaschinen- und auftragsbezogenen Einstell- und Messwerte ausgerüstet, so dass diese für Wiederholaufträge aufrufbar sind. Der Maschinenleitstand und die Maschinensteuerung kennzeichnen sich weiterhin durch eine Integration in ein Druckereinetzwerk mit der Vorstufe, Logistik, Materialversorgung, weiteren Druckmaschinen und der Vor- und Weiterverarbeitung. An der Druckmaschine sind in Verbindung mit allen bisher genannten Funktionen Quick-Start-Einrichtungen mit Startprozeduren für Farbwerke, Feuchtwerke, Druckwerke, Bogenzufuhr, Bogenabfuhr, Makulaturzufuhr und -abfuhr, Einkoppelung des Anlegers usw. vorgesehen.
Ein mit einer derartigen Vorrichtung ausführbares Verfahren wird in der erfindungsgemäßen Druckmaschine, insbesondere eine Bogenrotationsoffsetdruckmaschine mit mehreren Druck-, Lack- und Weiterverarbeitungseinheiten angewendet. Es enthält die im Folgenden erläuterten Schritte.
Der Einrichtevorgang der Druckmaschine 100 zum Produktionsstart erfolgt automatisiert unter Verwendung von Vorstufendaten, Daten des Bedruckstoffes, Daten des aktuellen oder eines vorher bearbeiteten ähnlichen Druckauftrages. Dazu erfolgt eine Überführung aller Prozessdaten von der Arbeitsvorbereitung an den Maschinenleitstand bzw. die Maschinensteuerung zur Maschinenvoreinstellung in Bezug auf die Daten des Bedruckstoffes, des Sujets, der Druckfarbe und des verwendeten Lacks, sowie auch auf andere in der Druckmaschine ausführbare Produktionsmöglichkeiten. Hierzu erfolgt weiterhin die Nutzung von maschinenspezifischen Daten zur Optimierung der Druckqualität, wie etwas die Eingabe und Erfassung von Verschleißgraden von Maschinenelementen, wie Walzen in Farb- und Feuchtwerk, der Einsatz selbstlernender Programme für die Farbvoreinstellung und die Feuchtmitteleinstellung. Dabei erkennen die selbstlernenden Programme aus der Veränderung von Voreinstelldaten unter bestimmten Prozessbedingungen (abhängig von der Art von Bedruckstoff, Druckfarbe, Farbmenge, Sujet und anderen Parametern, wie vorzugsweise in einer bestimmten Maschine unter bestimmten Rahmenbedingungen gedruckt werden soll und passt hinterlegt Kennlinien bei Auftreten ähnlicher Parameter bei einem neuen Druckauftrag an.
In diesem Zusammenhang werden spezifische Daten für den Auftrag des Adhäsivmediums bzw. des Klebers ermittelt und bereitgestellt. Hierbei wird berücksichtigt, welche Klebermenge erforderlich ist, um bei bestimmten Bedruckstoffen wiederum anders bestimmte Folienschichten verarbeiten zu können. Weiterhin wird berücksichtigt, wie die optische Gesamtwirkung von Kleber und Folienschicht aussehen soll. Weiterhin wird die Art des Klebers bzw. dessen Zusammensetzung angegeben und hinsichtlich der daraus optisch ermittelbaren Messwerte festgelegt.
Zur Qualitätsüberwachung während der Druckproduktion werden automatisierte Abläufe verwendet, indem inline oder offline die Farbdichte und/oder die Kleberdichte und/oder der Folienauftrag gemessen und ggf. gleichzeitig die Druckbogen B einer Fehlerinspektion unterzogen werden. Diese Vorgänge erfolgen mit einer Auswertung von Volltonflächen auf Druckfehler wie Streifenbildung, Schablonieren, Doublieren und hinsichtlich der Farbkonstanz.
Die Farbkonstanz wird vorzugsweise ermittelt, in dem an Rasterflächen der Punktzuwachs, das Doublieren und das Schieben messtechnisch erfasst werden.
Die Ermittlung der Farbkonstanz wird über integrierte Farbkontrolle mit Inline-Densitometer und Farbregelanlage ausgeführt
Im Zusammenhang mit der Farbmessung und -regelung wird die automatisierte Feuchtung mit Nachführung der Feuchtmittelzufuhr abhängig von Einfärbung und jeweiligem Betriebszustand der Druckmaschine sowie von äußeren Parametern durchgeführt. Weiterhin wird Qualitätskontrolle durch Registermessung/ -regelung ausgeführt. Zusätzlich wird die Passergenauigkeit in Bogenanlage und Druckwerk ermittelt. Ein Hinterkantenpasser wird ausgewertet, wenn eine Bogenwendung ausgeführt wird.
Schließlich erfolgt weiterhin eine Qualitätskontrolle hinsichtlich der Beschichtung mit Folie und Lack. Bei einer Inline-Lackierung wird dazu eine Lackschichtdickenmessung, weiterhin in Verbindung mit einer Trocknersteuerung eine Glanzmessung der Lackoberfläche, eine Temperaturerfassung und eine Erfassung der Lackviskosität. Für die Überwachung der Folienbeschichtungsqualität kann die applizierte Folieschicht selbst hinsichtlich Struktur, Randschärfe, Farbe, Ebenheit und Anhaftung kontrolliert werden. Hierzu kann ein eigenes Folienkontrollfeld FK, vergleichbar einem Farbkontrollfeld auf dem Druckbogen B vorgesehen sein.
Optional sind für Druckmaschinen 100 mit Wendeeinrichtung 120 in denen Bedruckstoff vor- und rückseitig bedruckt wird weitere Prozessschritte mit zusätzlichen Einrichtungen vorgesehen. So erfolgt eine Farbabstimmung für die Vorder-und Rückseite der Druckbogen durch ein doppeltes Inline-Mess- und Regelsystem 108. Hierbei wird vor der Bogenwendung 120 die Bogenvorderseite ausgemessen und nach Beendigung des Rückseitendrucks das Bild der Rückseite ausgewertet. Weiterhin erfolgt eine Messung mit Registereinstellung zur Herstellung eines exakten so genannten Wendepassers. Weiterhin erfolgt die Qualitätsüberwachung hinsichtlich Schmieren und Kratzer aus den beim Wendebetrieb entstehenden Bogenbewegungen. Dazu ist ein doppeltes Inline-Inspektionssystem vorgesehen, das mit der Regeleinrichtung der Druckmaschine 100 für den Fall des Wendebetriebes automatisch gekoppelt wird. Die Einrichtungen werden gleichfalls für die Anwendung des Kaltfolientransfers verwendet. Hierbei wird auch die Qualität und Menge des aufgedruckten Klebers inline überwacht und zur Steuerung des Auftragwerkes 1 verwendet.
Die Voreinstellung der Druckmaschine 100 wird zusätzlich verbessert durch eine Auftragsvoreinstellung während eines noch laufenden Druckauftrags. Schließlich soll eine Prozessdaten-Auswertung/ -abspeicherung prozessrelevante Daten und Einstellungen mit Peripheriegeräten für Wiederholaufträge in der Maschinensteuerung bereithalten. Die Prozessdaten werden wie folgt behandelt:

Neutrale Einstellwerte im Bearbeitungsmodus mit Optimierungs- und/oder Anpassdaten an Druckmaschine und aktuellen Verarbeitungsprozess adaptiert;
Für spezielle Druckmaschinen Voreinstellung mit ausgewählten Stellgrößen; diese im Druckprozess im Regelkreis zur Qualitätsoptimierung verarbeiten und zur Aufrechterhaltung der Prozessstabilität z.B. durch Überwachen von Temperatur und/oder Walzenpressung und/oder Zylinderpressung, z.B. durch Prüfung der Streifenbreite zwischen Farb- und Feuchtauftragwalzen zur Druckplatte, auch in Abhängigkeit von Druck- und Reinigungsprozessen ergänzen.

Die Einrichtung eines Kaltfolientransferprozesses kann wie folgt ablaufen:

a) Transferfolie 5 im Beschichtungsmodul 2 einziehen
b) Adhäsivmedium / Kleber im Auftragwerk 1 einfüllen
c) Voreinstellung zur Kleberdosierung im Foliensujet F aus Vorstufe laden
d) Probedruck / Beschichtung ausführen
e) Inline oder offline Kontrollfelder 202 ausmessen
f) Soll-lst-Vergleich des Farbwertes / Farbdichtewertes der Kontrollfelder 202
g) Einregelung der Kleberdosierung
h) Starten des Herstellungsprozesses mit Folientransfer im Beschichtungsmodul 2 und Farbzufuhr in weiteren Druckwerken 103, 50
i) Ausmessen der Farbkontrollfelder 201 und Ausregeln der Farbzufuhr

Bezugszeichenliste

1: Auftragwerk
2: Beschichtungswerk
3: Presswalze (3')
4: Gegendruckzylinder
5: Transferfolie / Folienbahn (5')
6: Transferspalt (6')
7: Rollenantrieb
8: Folienvorratsrolle
9: Foliensammelrolle
10: Pressbespannung
11: Farbwerk
12: Plattenzylinder
13: Gummizylinder
14: Folienleitwalze
15: Druckwerksschutz
16: Trockner
17: Inspektionseinrichtung / Inline-Farbmessanlage
18: Tänzerwalze
19: ---
20: Folienkontrolle / Folienrissüberwachung
23: Bahnspannungsmessung

40: Gegendruckzylinder
41: Drucktuchzylinder
42: Drucktuch / Gummituch
43: Plattenzylinder
44: Druckplatte
45: Stelleinrichtung
46: Stelleinrichtung
47: Unterlagebogen
48: Kontrollmarkierung
50: Druckwerk
60: Druckspalt
70: Kontrolleinrichtung / Inline-Farbmessanlage/-Farbdichtemessanlage
80: Steuerpult / Qualitätskontrolltisch
90: Offline-Farbmessanlage / -Farbdichtemessanlage

DB1: Druckbeistellung
DB2: Druckbeistellung

100: Druckmaschine
103: Druckwerk
104: Lackmodul / Stanzmodul / Prägemodul
108: Inline-Farbmessanlage / -Farbdichtemessanlage
114: Anleger
122: Ausleger
123: Kaltfolientransfer

200: Druckkontrollstreifen
201: Farbmessfeld
202: Kontrollfeld

B: Druckbogen
S: Drucksujet / Druckbildfläche
F: Folienbeschichtung / Foliensujet / Klebersujet

Claims

Vorrichtung zum Transfer von bildgebenden Schichten von einer Transferfolie (5) auf mit einer bildmässigen Beschichtung mit einem Kleber versehene Druckbogen mit einem Beschichtungswerk (2), das einen einen gemeinsamen Transferspalt (6) bildenden Gegendruckzylinder (4) und eine Presswalze (3) enthält, durch den die Transferfolie (5) von einer Folienvorratsrolle (8) die Presswalze (3) berührend führbar ist, derart, dass sie mit der beschichteten Seite auf den auf dem Gegendruckzylinder (4) geführten Druckbogen aufliegend und unter Druck zum Übertragen der Beschichtung gemeinsam mit dem Druckbogen durch den Transferspalt (6) geführt wird, dass das Auftragwerk (1) für den Kleber als Druckwerk einer Mehrfarbendruckmaschine angeordnet ist, dass dem Beschichtungswerk (2) wenigstens ein Druckwerk (60) nachgeordnet ist, in dem eine Übertragung von Druckfarbe oder Lack auf den mit Transferfolie beschichteten Druckbogen vorgesehen ist,
und dass wenigstens das Auftragswerk (1) eine Dosiereinrichtung zu gesteuerten Zufuhr von Kleber aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Betriebsart Folientransfer auf einer in dem Auftragswerk (1) vorgesehenen Druckplatte für den Kleber Farbkontrollfelder für Kleber vorgesehen sind, wobei
dass eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung der Dosiereinrichtung derart vorgesehen ist, dass in einer Betriebsart für den Folientransfer die Kleberzufuhr in Abhängigkeit von den aus den Farbkontrollfeldern gemessenen Daten regelbar ist, und
dass die Beschichtungseinrichtung (2) so ausgebildet ist, dass im Bereich der mit Kleber bedruckten Farbmessfelder kein Folientransfer erfolgt..
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Farbmesseinrichtung zur messtechnischen Erfassung des Kleberauftrages vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet,
dass der Kleber eine Farbe aufweist, die mittels der Farbmesseinrichtung erfassbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Farbmessvorrichtung innerhalb der Druckmaschine einem Gegendruckzylinder zugeordnet und dem Ende einer Prozessstrecke zum Bedrucken bzw. Beschichten einer Bogenseite zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass eine oder mehrere die Beschichtungseinrichtungen (2) vor, zwischen oder nach Druckwerken und/oder vor oder nach Bogenwendeeinrichtungen angeordnet ist.