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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung zum Bereitstellen und Zuführen von Übertragungsmaterial für ein thermografisches
Verfahren zur Druckformherstellung auf einem Druckformzylinder gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Der
DE 44 30 555 C1 ist
bereits eine Anordnung zum Bereitstellen und Zuführen von Übertragungsmaterial für ein thermografisches
Verfahren zur Druckformherstellung, also zur Bebilderung einer Druckform
in der Druckmaschine zu entnehmen, die die Merkmale des Oberbegriffs
von Anspruch 1 aufweist. Ein derartiges Bebilderungssystem für digital beschriebene
und wieder löschbare
Offset-Druckformen arbeitet im Aussentrommelprinzip, wobei ein schmales
Farbband, ähnlich
einem Schreibmaschinen-Farbband am schnell rotierenden Druckzylinder vorbeigeführt wird,
während
ein Laserstrahl mittels Wärme
die Schicht des Farbbandes auf den Druckzylinder überträgt. Dadurch
entstehen die farbführenden
Bildteile.
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Der
Wechsel von einem Auftrag zum nächsten
ist ein dreistufiger Prozess: Bebilderung, Fixierung und Entbilderung
(Löschen).
Die wichtigsten Komponenten der Bebilderung sind der Laser-Bebilderungskopf,
das Thermotransferband und der Druckformzylinder.
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Der
Laser-Bebilderungskopf empfängt
die digitalen Bilddaten vom Leitstand. Das polymerbeschichtete Thermotransferband
wird in engen Kontakt mit der Oberfläche des Druckformzylinders,
die in bevorzugter Weise als Druckhülse (Sleeve) ausgebildet ist,
gebracht. Der Laser-Bebilderungskopf mit bis zu über 200 Kanälen erhitzt das Thermotransferband
pixelweise entsprechend der zu übertragenden Bildinformation.
Laser und Band bewegen sich quer über den Druckformzylinder und
erzeugen so in einer Spirale oder Wendel das Druckbild auf der Oberfläche des
Druckformzylinders mit hoher Auflösung.
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Das
aufgebrachte Polymer ist in der Regel farbführend, die blanke Zylinderoberfläche, d.h.
der blanke Sleeve ist wasserführend.
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Wie
bereits die
DE 198
11 031 A1 zeigt, befindet sich das Thermotransferband bevorzugt
in einem leicht auswechselbaren Kassettengehäuse. Nach Durchlauf einer kompletten
Spurlänge
wird das Band zurückgespult
und gegebenenfalls ist eine weitere unverbrauchte Spur auf den Laser-Bebilderungskopf
einrichtbar, so daß ein
weiterer Bebilderungsvorgang vorgenommen werden kann. Bei Verwendung
derartiger Kassettengehäuse
kommt es in der Regel zu Reibung zwischen dem Thermotransferband
und Führungsteilen
des Kassettengehäuses, so
daß einmal
nur begrenzte Bandgeschwindigkeiten möglich sind und desweiteren
das Band selbst verschleisst, bzw. die Funktionsschicht beschädigt wird.
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Auch
beschränkt
sich die vorbekannte Anordnung, weiterhin Bandstation genannt, auf
das An- bzw. Abstellen des Bandes bezüglich des Druckformzylinders
und bietet so eben lediglich eine verschleissbehaftete Bandführung in
Abhängigkeit
der angebotenen Kassettengehäuse
an.
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Aufgabe
der Erfindung ist es deshalb, eine gattungsgemäße Anordnung, d.h. eine Bandstation derart
weiter zu bilden, dass eine verschleissfreie und somit schnelle
Bandführung
vorgenommen werden kann und die Bandstation nach Aufnahme eines für sie geeigneten
Kassettengehäuses
mit dem darin konfektionierten Thermotransferband eine Automatisierung
der Bewegungsabläufe
zur Herstellung einer Druckform auf einem Druckformzylinder ermöglicht.
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Es
soll deshalb auch ein weitergebildetes Kassettengehäuse zur
Anwendung kommen, in diesem das konfektionierte Thermotransferband
völlig vom
Kassettengehäuse
entkoppelt transportiert werden kann, wie es in der gleichzeitig eingereichten
Anmeldung „Kassette
für Thermotransferband
zum Bebildern von Druckformen" beschrieben
ist.
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An
den Seitenflächen
des dort beschriebenen Kassettengehäuses sind Bohrungen vorgesehen,
durch welche die Naben der Wickelrollen, d.h. zumindest einer Abwickel-
und einer Aufwickelrolle aus dem Gehäuse herausragen. Diese Naben
weisen eine oder mehrere Nuten zum drehfesten Verbinden mit geeigneten
Mitnehmern auf. Die Naben weisen innerhalb der Bohrungen Spiel auf,
so dass sie in radialer Richtung gegenüber dem Gehäuse freigestellt werden können.
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Als
besonders vorteilhaft wird dort angesehen, dass das Kassettengehäuse keine
Bandführungsfunktionen
aufweisen muss und deshalb besonders einfach aufgebaut sein kann.
Es sind im Kassettengehäuse
weder Lagerungen für
die Wickelrollen noch Bandführungsrollen
vorgesehen. Es wird vielmehr eine Transportsicherung bereitgestellt,
die unbeabsichtigtes Abwickeln verhindert, aber ein Aufwickeln zum
Spannen des Thermotransferbandes zulässt, bevorzugt integraler Bestandteil
des Kassettengehäuses
ist und sich sowohl manuell als auch automatisiert lösen lässt.
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Dadurch,
dass bei einer gattungsbildenden Anordnung zum Bereitstellen und
Zuführen
von Übertragungsmaterial
für ein
thermografisches Verfahren zur Druckformherstellung auf einem Druckformzylinder
eine erste Baueinheit, die den Laser-Bebilderungskopf umfasst, und
eine zweite Baueinheit, die ein Ladefach zur Aufnahme des im Kassettengehäuse konfektionierten
Thermotransferbandes und die Mittel zum Führen und Positionieren des
Bandes, die motorisch angetrieben und selbstzentrierend ausgebildet
sind, umfasst, vorgesehen sind, derart, dass die zweite Baueinheit
mittels einer Verfahreinrichtung teleskopartig zur Druckformherstellung über die
erste Baueinheit und somit das Thermotransferband zum Laser-Bebilderungskopf
bringbar ist, sowie zur Aufnahme des Thermotransferbandes freistellbar
ist, und das ins Ladefach eingelegte Thermotransferband durch die
selbstzentrierenden Mittel bezüglich des
Kassettengehäuses
kontaktlos führbar
und zur Druckformherstellung bezüglich
des Druckformzylinders positionierbar ist, wird die oben gestellte
Aufgabe gelöst.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
und weitere Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen festgehalten.
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Nachstehend
wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. In
der Zeichnung zeigt:
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1 die
erfindungsgemässe
Bandstation mit ihren beiden teleskopartig verfahrbaren Baueinheiten
in der Bebilderungsposition aus perspektivischer Sicht,
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2 die
Bandstation gemäss
der 1 mit geöffneten
Ladefach und eingelegter Kassette in der Kassettenwechselposition,
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3 Die
Bandstation gemäss
der 1 in der Kassettenwechselposition gemäss der 2, ohne
Kassette, jedoch mit um etwa 45° gedrehter perspektivischer
Sicht,
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4 eine
perspektivische Ansicht der zweiten Baueinheit der Bandstation und
ihrer Mittel zum Führen
und Positionieren des Thermotransferbandes und
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5 eine
erfindungsgemäße, in ein
beispielhaftes Druckwerk eingebaute Bandstation, ebenfalls in perspektivischer
Ansicht.
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1 zeigt
also ein Ausführungsbeispiel
der Bandstation 30 (5) in der
Bebilderungsposition, also mit teleskopartig übereinander geschobenen erster
1 und zweiter 2 Baueinheit. Die erste Baueinheit 1 umfasst
einen Laser-Bebilderungskopf 2 (5).
Die Ansteuerung, der Aufbau und die Wirkungsweise eines oder mehrere
Laserstrahlen aussendenden Laser-Bebilderungskopfes sind an sich bekannt
und bedürfen
daher im vorliegenden Zusammenhang keiner näheren Erläuterung mehr.
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Die
erste Baueinheit 1 ist über
einen Wagen 27 auf einem Kreuztisch 26 fixiert
und so in Richtung eines Druckformzylinders 4 verfahrbar
auf einer Traversiereinheit 24 angeordnet. Eine Traversierführung 25 ermöglicht die
Bewegung der Bandstation 30 quer, d.h. in axialer Richtung
des, bzw. längs
zum Zylinder 4, eine Bandstationsführung 29 des Kreuztisches 26 die
An- und Abbewegung in Richtung des Zylinders 4 (5).
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Weiterhin
ist an der ersten Baueinheit 1 eine Verfahreinrichtung 5 angeordnet,
mittels dieser eine zweite Baueinheit 2 sozusagen koaxial über der
ersten Baueinheit 1 gesteuert bewegbar ist.
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Die
zweite Baueinheit 2 umfasst ein Ladefach 6 zur
Aufnahme des in einem Kassettengehäuse 7 konfektionierten
Thermotransferbandes.
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2 zeigt
die Bandstation 30 in der zur Aufnahme, d.h. zum Einlegen
einer Kassette 7 vorgesehen Zustand, in diesem die zweite
Baueinheit 2 mit dem Ladefach 6 von der ersten
Baueinheit 1 teleskopartig abgefahren ist.
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Gemäss der 3 befindet
sich die Bandstation 30 in der Kassettenwechselposition.
Dazu befindet sich die zweite Baueinheit 2 in der von der
ersten Baueinheit 1 entfernten Position.
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Das
Kassettengehäuse 7 mit
dem darin konfektionierten Thermotransferband wird im dargestellten
Ausführungsbeispiel
vom Maschinenbediener manuell in das Ladefach 6 eingelegt
und bis zum vorderen Anschlag 9 eingeschoben, eine Automatisierung
dieses Ladevorganges ist jedoch ohne weiteres möglich. Gleichzeitig wird die
Kassette 7 durch das Ladefach 6 in ihrer vertikalen
Lage positioniert. Beim Einschieben der Kassette 7 werden
die Transportsicherungen der Kassette 7 auf einer Seite
bereits geöffnet.
Dies wird mit Hilfe von angeschrägten
Passfedern 8 ermöglicht.
Das Ladefach 6 wird bevorzugt über einen Pneumatikzylinder 10 geschlossen. Selbstverständlich ist
das Verschliessen des Ladefachs auch mittels eines Spindelantriebes
möglich. Beim
Schliessvorgang werden die beiden Naben, die sich in der Kassette 7 befinden
auf zwei Mitnehmer 11 im Ladefach 6, die sich
auf den Motorachsen der Hauptantriebe 12 der zweiten Baueinheit 2 befinden, aufgeschoben.
Gleichzeitig wird die Transportsicherung der Kassette 7 vollständig geöffnet. Die
beiden Naben werden in ihrer axialen Position mittels eines Anschlags 13 (4)
am jeweiligen Mitnehmer 11 und eines Anschlages an der
Gegenlagerung 14 gehalten. Auf der Gegenlagerung 14 ist
ein O-Ring als federndes Element angebracht um Axialtoleranzen der
Naben auszugleichen. Dadurch ist eine saubere, spielfreie Positionierung
der Naben in axialer Richtung sichergestellt. Um Unwuchten zu vermeiden und
Toleranzen auszugleichen wird die Gegenlagerung 14 zu den
Mitnehmern 11 zentriert.
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Die
Naben werden nun vollständig
durch die Mitnehmer 11 positioniert und haben keinerlei
Kontakt zum Kassettengehäuse 7.
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Im
geschlossenen Zustand liegt das Ladefach 6 mit seiner den
Mitnehmern 11 nahe stehenden Seitenwand 21 an
einer Seitenwand 15 der zweiten Baueinheit an. Dadurch
wird erreicht, dass die Schliesskraft der Ladevorrichtung nicht
komplett auf die Motorachsen übertragen
wird, sondern die Krafteinleitung erfolgt auf die Motorachsen nur über den O-Ring,
ein Großteil
wird direkt in die Seitenwand 15 eingeleitet.
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Gemäß der 4 befinden
sich alle Führungsrollen 16, 17, 18, 19 in
der für
den Kassettenwechsel notwendigen Position, d.h. erste Führungsrollen 16, 19 befinden
sich in der zum Ladefach 6 angestellten Position, zweite
Führungsrollen 17, 18 sind zueinander
geschwenkt. Das Ladefach 6 ist geöffnet.
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Im
Anschluss an das Schliessen des Ladefachs 6 werden die
ersten Führungsrollen 16, 19 über einen
Schrittmotor und zwei Gewindespindeln, die über einen Zahnriemen gekoppelt
sind, nach aussen in Richtung B bewegt und ziehen somit das Thermotransferband
aus dem Kassettengehäuse 7 heraus. Die
zweiten Führungsrollen 17, 18 schwenken
in ihrer Betriebsposition auseinander und übernehmen das Band und somit
dessen Führung
im Kassettengehäuse 7.
Danach steht das Band nicht mehr in Kontakt mit dem Gehäuse 7 und
wird einzig von Elementen 11, 16 bis 19 der
Bandstation 30 positioniert und geführt. Das Thermotransferband
wird während der
gesamten Bewegungsvorgänge
mit Hilfe der Antriebe, d.h. insbesondere durch die Hauptantriebe 12 der
zweiten Baueinheit 2 unter Spannung gehalten.
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Um
das Band vor den Laseraustritt zu bringen, fährt die zweite Baueinheit 2 gemäß der 3 entlang
der Bewegungsrichtung A über
die erste Baueinheit 1. Abschliessend werden die ersten
Führungsrollen 16, 19 noch
ein kleines Stück
entgegen der Bewegungsrichtung B bewegt bis die Lagerung der Rolle 16 einen
Referenzschalter auslöst
und somit die Ausgangsposition, d.h. eben die Referenzposition für eine Bebildrung
erreicht ist.
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Die
Bandstation 30 und der Laser-Bebilderungskopf 3 befinden
sich in der Startposition für
eine Bebilderung. Bevor die Bebilderung startet, wird das Thermotransferband
mit der Oberfläche
des Druckformzylinders 4 in engen Kontakt gebracht. Dies
erfolgt durch die ersten Führungsrollen 16, 19 von
der Ausgangsposition in die Bebilderungsposition in Richtung B.
Das Thermotransferband wird während der
gesamten Bewegungsvorgänge
mit Hilfe der Antriebe 12 unter Spannung gehalten.
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Der
bereits erwähnte
enge Kontakt, also die Anschmiegung des Bandes an der Druckformzylinderoberfläche wird
durch die Kombination von Umschlingungswinkel des Bandes am Zylinder
und der von den Antrieben 12 aufgebrachte Bandspannung erzeugt.
Der Umschlingungswinkel am Zylinder kann durch die gewählte Endposition
der Führungsrollen 16, 19 beeinflusst
werden. Stehen die Rollen 16, 19 in ihrer vordersten
Position, erreicht man den maximal möglichen Umschlingungswinkel
des Bandes am Zylinder. Die freie Wahl der vorderen Position der Rollen 16,19 ermöglicht auch
die Berücksichtigung einer
Formatvariabilität
von verschiedenen Druckformzylindern. Mit anderen Worten: Somit
kann bei verschiedenen Zylinderdurchmessern die Umschlingung am
Zylinder dem jeweiligen Zylinderdurchmesser angepasst werden.
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Im
Umfang eines jeden Mitnehmers 11 befindet sich ein federnd
gelagertes Element, im Ausführungsbeispiel
eine einseitig angeschrägte
Passfeder 20. Dadurch wird es ermöglicht, dass die Nabe, die mit
drei am Innendurchmesser symmetrisch angeordneten Nuten versehen
ist, in beliebiger Position auf den Mitnehmer 11 aufgeschoben
werden kann. Trifft keine der Nuten die Passfeder 20 so
wird diese aufgrund der gefederten Lagerung und der Anschrägung in
den Mitnehmer hineingedrückt
und ermöglicht
somit das Aufschieben der Nabe. Beim erstmaligen Aufbringen einer
Antriebskraft auf die Mitnehmer 11 bewegt sich der Mitnehmer 11 so
lange relativ zur Nabe, bis die Passfeder 20 in einer der
drei Nuten einrastet und somit eine gesicherte formschlüssige Momentenübertragung
gewährleistet
ist.
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Kurz
vor Beginn der Bebilderung wird das Band auf eine konstante Geschwindigkeit,
die während
des gesamten Bebilderungsverlaufs beibehalten wird, mittels der
Antriebe 12 beschleunigt. Diese Geschwindigkeit kann sowohl
höher als
auch niedriger als die Oberflächengeschwindigkeit
des zu bebildernden Druckformzylinders sein. Diese Geschwindigkeitsdifferenz
vermeidet die im Synchronfall auftretenden Stick-Slip- Effekte.
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Nach
Beendigung der Bebilderung wird das Thermotransferband abgebremst
und in die Ausgangsposition für
die nächste
Bebilderung gebracht. Zu diesem Zweck wird das Band zurückgespult
und anschliessend mindestens oder um etwas mehr als eine Schreibspurbreite
des Lasers (ca. 1,6 mm) in Richtung der Bewegungsrichtung A (3)
verschoben. Durch dieses Vorgehen erreicht man, dass auf einem Band
mehrere Spuren nebeneinander geschrieben werden können. Bei
kleineren Druckformzylinderdurchmessern besteht auch die Möglichkeit, mehrere
Bebilderungen in einer Spur hintereinander zu schreiben.
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Sobald
alle möglichen
Spuren einer Kassette genutzt wurden, erfolgt der Kassettenwechsel.
Die Abfolge der Schritte erfolgt in umgekehrter Reihenfolge wie
beim Kassettenladevorgang.
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Das
Thermotransferband wird über
ein selbstzentrierendes System in seiner Position gehalten. Die
Positionierung bzw. Führung
des Bandes erfolgt mit Hilfe der ersten 16, 19 und
zweiten 17, 18 Führungsrollen. In der Regel
sind ballige Rollen, wie sie aus dem Bereich der Flachriementriebe
bekannt sind, vorgesehen. In der bevorzugten Ausführung sind
die Rollen 16 bis 19 als zylindrische Rollen mit einer
seitlichen Abschrägung
ausgeführt.
Vorteil dieser Ausführung
ist eine bessere Zentrierwirkung als sie bei balligen Rollen geboten
ist und ein für
den Bebilderungsprozess besserer Bandlauf, da das Band nur in seinen Seitenbereichen
durch das Zentriersystem beeinträchtigt
wird, im mittleren Bereich aber glatt auf den Rollen aufliegt.
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Eine
Alternative zu der Schräge
im Randbereich der Rollen 16 bis 19 bietet eine
kleine Stufe im Bereich des mittleren Mantelumfangs der Rollen 16 bis 19.
Die Zentriergüte
und die daraus resultierende Zentrierkraft der genannten Rollen
ist eine Funktion des Umschlingungswinkels des Bandes an einer einzelnen
Rolle und der Bandspannung. Aus dieserm Grund wurde bei allen Bandrollen
auf einen möglichst grossen
Umschlingungswinkel geachtet.
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Desweiteren
ist eine Zusatzvorrichtung zur Verbesserung der Anschmiegung des
Thermotransferbandes an den zu bebildernden Zylinder vorgesehen.
Dies ist notwendig um die Qualität
des Übertrages
bei der Bebilderung zu verbessern und den engen Kontakt zwischen
Band und Zylinder auch während
des Übertrags
zu gewährleisten.
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Es
handelt sich dabei um eine Düse,
die mit Druckluft beaufschlagt wird und deren Achse exakt auf den
Arbeitspunkt (Fokuspunkt) des Lasers während des Übertrages ausgerichtet ist.
Dabei ist zu beachten, dass der auftreffende Luftstrahl ausschliesslich
auf das Band trifft, da es ansonsten zu einer Unterspülung des
Bandes durch die abströmende
Luft und einem deutlichen Abheben des Bandes vom Zylinder kommen
kann. Die Form der Düse
ist bevorzugt eine kreisrunde Öffnung,
kann aber auch jede andere Form aufweisen. Die Anströmrichtung
ist im Ausführungsbeispiel
in Richtung des Bandlaufs zu sehen, kann aber durchaus auch entgegen
des Bandlaufs gerichtet sein.
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Der
Effekt dieser Vorrichtung ist, dass das Band grundsätzlich einen
besseren Kontakt zum Zylinder hat. Desweiteren wird das Abströmen des
beim Übertragen
entstehenden Gases gefördert
und das entstehende Gas wird durch den Druck auf das Band komprimiert
und somit der Abstand zwischen Band und Zylinder sehr klein gehalten.
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Die
seitliche Positionierung und Fixierung der Kassette 7 innerhalb
des Ladefachs 6 wird durch feste und federnde Anlagestifte
realisiert, die paarweise auf die sich gegenüberliegende Seitenflächen der
Kassette 7 wirken.
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Durch
das Zusammenwirken mit der Traversiereinheit 24 ist das
Thermotransferband gleichförmig
zur Bewegung des Laser-Bebilderingskopfes 3 über die
Druckformbreite bewegbar. In bekannter und deshalb nicht gezeigter
Weise sind alle Rollen 16 bis 19 direkt oder indirekt
mittels elektronisch regelbarer Motore antreibbar, wobei im gezeigten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
lediglich die beiden Mitnehmer 11 aktiv angetrieben sind,
so dass während des
Transports des Bandes die Bandspannung konstant gehalten werden
kann.
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Das
Thermotransferband ist in einem kassettenartigen transportablen
Gehäuse 7 gelagert,
wobei sich ein Abschnitt des Bandes zwischen einer Abwickel- und
einer Aufwickelrolle erstreckt und das Gehäuse in diesem Bereich Öffnungen
aufweist, die einen Eingriff von Führungsrollen 16 bis 19 erlauben. Dadurch
kann das Band in einem höheren
Masse unbeschädigt
gehalten werden als bisher. Als weiterer vorteilhafter Effekt ergibt
sich, dass eine Bedienungsperson mit dem Thermotransferband praktisch
nicht mehr in Berührung
kommen muss.
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- 1
- erste
Baueinheit
- 2
- zweite
Baueinheit
- 3
- Laser-Bebilderungskopf
- 4
- Druckformzylinder
- 5
- Verfahreinrichtung
der ersten Baueinheit
- 6
- Ladefach
- 7
- Kassettengehäuse
- 8
- angeschrägte Passfeder
- 9
- vorderer
Anschlag des Ladefachs
- 10
- Pneumatikzylinder
- 11
- Mitnehmer
- 12
- Hauptantrieb
- 13
- Nabenanschlag
- 14
- Gegenlagerung
- 15
- Seitenwand
der zweiten Baueinheit
- 16
- erste
Führungsrolle
- 17
- zweite
Führungsrolle
- 18
- zweite
Führungsrolle
- 19
- erste
Führungsrolle
- 20
- federndes
Element, insb. Passfeder eines Mitnehmers
- 21
- Anschlag
des Ladefaches
- 24
- Traversiereinheit
- 25
- Traversierführung
- 26
- Kreuztisch
- 27
- Wagen
- 29
- Bandstationsführung
- 30
- Bandstation
- 40
- Transversalführung
- 50
- Druckeinheit