DE102004029036A1

DE102004029036A1 - Werkzeugblech

Info

Publication number: DE102004029036A1
Application number: DE102004029036A
Authority: DE
Inventors: Ebe Hesterman; Klaus Wittmaier
Original assignee: Schober GmbH Werkzeug und Maschinenbau
Current assignee: Hesterman Ebe Nl; Schober Holding De GmbH
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2024-06-10
Also published as: DE102004029036B4

Abstract

Die Erfindung betrifft Werkzeugbleche für rotative Weiterverarbeitung und/oder Veredelung von bedrucktem Papier und Verpackungen von Bogen und endlos bahnförmigen Substraten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeugblech und ein Verfahren zur Herstellung von passgenauen Patriz- und Matriz-Werkzeugblechen, insbesondere ein Matriz-Werkzeugblech, das mit vollflächig verformbarem Kunststoff beschichtet ist, das durch Nachbehandlung verschleißfest härtbar ist.
Bei der Fertigung von Patriz- und Matrizwerkzeugbleche, die eingesetzt werden auf Werkzeugwalzen von ungleiche formatbezogenen Umfang, z. B. Patriz- zum Matrizumfang ist als 1:2, werden besonders hohe Anforderungen gestellt an die Genauigkeit. Bereits eine geringfügige Fertigungstoleranz kann bei der ersten Inbetriebnahme sofort die Werkzeuge definitiv beschädigen.
Es sprich für sich, dass ebenso hohe Anforderungen gestellt werden an die Aufnahme und dass Spannen der Werkzeugbleche.
Eine weitere, aber bei dem Bogenoffsetdruck bekannte Anforderung ist, dass die Zylinder, Zahnräder und Antriebskomponenten eine außerordentlich hohe Genauigkeit aufweisen müssen.
Erfinderisch ist eine innovative Lösung von Matriz-Werkzeugbleche, die wo die Konturen sich bilden müssen vorerst eine verformbare Kunststoff gefüllte Vollfläche aufweisen, die dann erst in der Maschine bei mindestens einer Umdrehung von dem Patrizwerkzeuge geformt wird. Nach der Formung wird dann die geformte Kunststoffschicht verschleißfest gehärtet.
Denkbar ist es, dass nicht nur die erhabene Matrizform mit verformbare und härtbare Kunststoffschicht gefüllt wird, aber dass die ganze Oberfläche mit einer Kunststoffschicht versehen ist, die dann nach Formung durch die Patrizwerkzeuge mittels, z.B. UV-Strahlung verschleißfest gehärtet wird.
Dieses erfinderische Verfahren hat den großen Vorteil, dass Patriz- und Matrizform absolut zu einander passen und dass dementsprechend keine der o. g. Besonderen Anforderungen gestellt werden.
Dem zu Folge ist es auch wesentlich einfacher die Bleche mit mechanischer semi- oder vollautomatischer Wechselvorrichtungen zu bestücken.
Außerdem macht es die Gegendruckwerkzeugbleche wesentlich flexibler und leichter, was das Wechseln ebenso sehr günstig beeinflußt.
Denkbar ist das Maschinen Konfigurationen in einem größeren Format zur Verfügung stehen, als das maximale Format der verfügbaren Stanzbleche.
Erfinderisch ist eine Lösung, wobei die Patrize und/oder Matrize Stanzform aus mehreren sog. segmentierten Stanzblechen zusammengestellt wird, mit Registermitteln zur optimalen Positionierung und seitlich mit schrägen Fasen zum optimalem Anschluss für durchgehende Schneid- und/oder Stanzlinien und/oder Prägemotiven.

Stand der Technik bei Bogenoffsetmaschinen sind semi- und vollautomatische Offset- und Lackplatten-Wechselvorrichtungen. Das mechanische Einspannen setzt eine gewisse Flexibilität der Platte voraus.

Gegendruck-Stanzbleche, sowie sie heute üblicherweise geliefert werden, mit einer Stärke von 0,8, 1,0 (oder stärker) sind zu inflexibel, um mechanisch gewechselt zu werden. Damit ist es unvermeidbar, dass in einer vollautomatischen Bogenoffsetmaschine die Gegendruckstanzbleche manuell gewechselt werden (mit oder ohne Rollierung). Das stellt ein Konflikt in der hochautomatisierten Druckmaschine dar. Durch den sehr hohen Automatisierungsgrad der Bogenoffsetdruckmaschinen ist die Rüstzeit heutzutage zwischen Aufträge zum absoluten Minimum reduziert. Es werden z. B. alle Offset- und Lackplatten innerhalb weniger Minuten gewechselt. Dementsprechend ist es wirtschaftlich nicht zu vertreten, dass eventuelle Stanzbleche bloß manuell mit entsprechend langen Einrichtzeiten gewechselt werden.

Erfinderisch sind Matriz-Gegendruckstanzbleche, die nur noch der Schnitt- und/oder Nutkontur und/oder Prägemotiven aufweisen, d. h. dass alle Flächen außer die benötigt werden zum Schneiden und/oder Nuten und/oder Prägen und/oder für die Abfallnadeln und/oder die Spannleisten weggeätzt werden, so wie bei Patriz-Stanzbleche üblich ist. Es ist auch denkbar das gewisse Punkte oder kleine Flächen stehen bleiben, um den Substratbogen oder Abstreifer zu führen. Dadurch dass bis ca. 80 – 90 % der Oberfläche bis zur minimalen Stärke des Bleches von ca. 0,2 mm reduziert wird, werden sie dementsprechend auch flexibel, wie die Patrizbleche und damit geeignet für semi- und automatische Plattenwechselvorrichtungen. Es erübrigt auch eine Rollierung des Patrizbleches und es erleichtert auch einen manuellen Wechsel. Wenn beide Patriz- und Matrizbleche die gleiche Trägerstärke haben, dann wird sich dies auch positiv auf den Dehnungsfaktor beim Einspannen und dem Biegeverlängerungsfaktor der Stanzform auswirken. Bekannterweise vergrößert sich der Umfang durch die Biegung beim aufspannen rund der Bearbeitungswalze, um einen Faktor Πx, die Hälfte des Stanzbleches.

Es ist fast unvermeidlich, dass die Patriz- und Matrizwerkzeugbleche straff um den Bearbeitungszylinder gespannt werden, u. a. um Aufwölbung der Bleche zu vermeiden. Von größter Bedeutung ist es, dass die Patriz- und Matrizwerkzeugbleche mit identische Spannung eingespannt werden, um eine gleiche Verlängerung zu erreichen. Sollte es so sein, dass nur einer der Patriz- oder Matrizbleche sich in Umfangsrichtung verlängert, dann werden die Werkzeuge sich bei der ersten Umdrehung in An-Position beschädigen und somit eine neuen Satz Werkzeuge anfordern.

Bei bekannte mechanische Offsetplatten- und Lackplattenwechsel und Spannvorrichtungen ist nur eine geringfügige oder gar keine Spannung nötig, um die Offsetplatten zu halten.

Solche Offsetplatten werden z. B. auch mit geringer Spannung von federnde Drehachsen oder sogar nur von in gebogenen Kanten in Querschlitze in den Plattenzylinder gehalten.

Patriz- und Werkzeugbleche bearbeiten gemeinsam das Substrat mit viel höhere Kräfte als Offset-Flachdruck und beim Lackauftrag im Hochdruck Verfahren. Stellregel dabei ist, je höher die Substrat-Materialstärke, desto höher die benötigte Spannung. In dem sinne erfinderisch ist es eine Wechselvorrichtung mit vorgegebener (variabler) Kraft einspannt, damit einerseits genügend gespannt wird, um die Aufwölbung zu vermeiden, anderseits eine gleiche Längung der Patriz- und Matriz-Werkzeugbleche gewährleistet.

Diese kontrollierte Dehnung der Werkzeugbleche ist auch von eminenter Bedeutung für den Passer von Druck zur Bearbeitung, z. B. die Druckkontur muss perfekt zur Stanzkontur passen.

Zur Entsorgung von Abfallteilen können auf dem Gegendruckzylinderblech Nadeln eingesetzt werden, die in Kombination mit dem Abstreifer diese Abfallausschnitte entsorgen.

Stand der Technik ist, dass diese mit der Hand auf den Gegendruckzylinder oder Matrizblech geklebt oder genietet oder verschweißt werden.

Erfinderisch ist es zur Senkung der Einrichtzeiten diese Nadeln in den Stanzblechen direkt bei der Fertigung des Bleches mit aufnehmen zu lassen, z. B. wie eine Schnittlinie gefertigt wird, d. h. zu erst ätzen und dann fräsen mit oder ohne zusätzliche Härtung. Denkbar und erfinderisch ist es auf der Patriz-Stanzform (P) entsprechend Matriz Spiesdorn gleich mit zu fertigen, um die bessere Ausspießung der Abfallausschnitte zu gewährleisten.

Weitere Einzelheiten über die vorteilhafte Wirkung der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Beschreibungen, Ansprüchen und Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Verfahren veranschaulicht.

1 Darstellung mit Patriz- und Matrizwerkzeugblech lt.
Stand der Technik.
2 Darstellung mit Patriz- und Matrizwerkzeugblech mit erhabener Matrizkontur.
3 Darstellung mit Patriz- und Matrizwerkzeugblech, wie
2, jedoch mit eingelegter Matrizkontur.
4 Darstellung mit Patriz- und Matrizwerkzeugblech, wie
1, jedoch mit Folien unterlegt.
5 Darstellung mit Patriz- und Matrizwerkzeugblech, wie
2, jedoch mit Folien unterlegt.
6 Darstellung mit Patriz- und Matrizwerkzeugblech in segmentierter Ausführung.

1.: Patriz Rill, Nut oder Prägekontur
2.: Matriz Rill, Nut oder Prägekontur
3.: Patriz Schneidkontur
4.: Matriz Schneidkontur
5.: Patriz Spannriegel
6.: Matriz Spannriegel
7.: Abfallnadel geklebt/befestigt
8.: Abfallnadel geätzt und gefräst
9.: Spießdorn
10.: Bogensupport
11.: Matrizkontur mit Einlage
12.: Registerlinie
20.: Niedriger Spießdorn
21.: Geätzter Stift
22.: Aufgesetzte Nadel
P: Patriz Werkzeugblech
M: Matriz Werkzeugblech
A: Material entnommen
X: Totalstärke Patrizblech
R: Totalstärke Matrizblech
Y: Basisträger Patrizblech
Z: Basisträger Matrizblech
T: Folie unterlegt

Claims

Werkzeugblech zum veredelnden Bearbeiten, z. B. Schneiden, Stanzen, Prägen, von bedrucktem Papier, Karton, Kartonverpackungen, Wellpappe, Kunststoffe oder dergleichen bogen- (1) und endlos bahnförmigen (2) Substraten, mittels eines Rotationsvorganges, bei dem das Substrat (1, 2) in Vorschubrichtung (Z) zwischen zwei rotierenden Bearbeitungswalzen (A/B) einführbar ist und beim Durchlaufen durch im Arbeitsspalt wirksame Werkzeugteile (P/M) seine Bearbeitung erfährt, dadurch gekennzeichnet, dass das Matriz-Werkzeugblech vollflächig mit verformbarem Kunststoff beschichtet ist, das durch Nachbehandlung verschleißfest gehärtet werden kann.
Werkzeugbleche nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Matrizblech nur teilweise eine verformbare Kunststoffschicht aufweist.
Werkzeugbleche nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung erreicht wird, nach mindestens einer Umdrehung der Patriz- und Matriz-Werkzeugteile.
Werkzeugbleche nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbehandlung eine Strahlung aufweist.
Werkzeugbleche nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbehandlung eine UV-Strahlung aufweist.
Werkzeugbleche nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbehandlung eine Kühlung aufweist.
Werkzeugbleche nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Härtung erreicht wird, durch eine chemische Reaktion.
Werkzeugbleche nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Werkzeugbleche vorgefertigte Abfallnadeln und/oder Spießdornen aufweist.
Werkzeugbleche nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Matriz-Gegenwerkzeugblech außer der Schnitt- und/oder Präge- und/oder Rill- und/oder Nutkonturen zur Flexibilität Material entnommen ist.
Werkzeugbleche nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Matriz-Gegenwerkzeugblech zur Flexibilität mit einer vorgefertigten Folie unterlegt ist.
Werkzeugbleche nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass es erhabene Fläche zur Unterstützung der Bogenführung aufweist.
Werkzeugbleche nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Matriz-Gegenwerkzeugblech genügend Flexibilität aufweist für mechanische, semi- oder vollautomatische Wechsel.
Werkzeugbleche nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche eine farbabstoßende Schicht aufweisen.
Werkzeugbleche nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sie in einer bogenverarbeitenden Maschine integriert werden.
Werkzeugbleche nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sie in einer bahnenverarbeitenden Maschine integriert werden.
Werkzeugbleche nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sie vollkontinuierlich betrieben werden.
Werkzeugbleche nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sie intermittierend eingesetzt werden.
Werkzeugbleche nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein Matrizteil (M) mit mehreren Patrizteilen (P) zusammenwirken.
Werkzeugbleche nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein Patrizteil (P) mit mehreren Matrizteilen (M) zusammenwirken.