DE102004058596B4 - Vorrichtung zur veredelnden Bearbeitung von bogenförmigen Substraten an Vorder- und Rückseite - Google Patents

Vorrichtung zur veredelnden Bearbeitung von bogenförmigen Substraten an Vorder- und Rückseite Download PDF

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Abstract

Vorrichtung (1) einer Bogendruckmaschine (46) zum veredelnden Bearbeiten von bedruckten und/oder beschichteten bogenförmigen Substraten (5), mittels eines Rotationsvorgangs, bei dem das Substrat (5) in Vorschubrichtung zwischen einer rotierenden Bearbeitungswalze (3; 4) und einer Gegendruck-Bearbeitungswalze (2) einführbar ist und beim Durchlaufen durch in einem Arbeitsspalt (55) wirksame Werkzeugteile (89, 90) seine Bearbeitung erfährt, wobei die Gegendruck-Bearbeitungswalze (2) und eine Auslagetrommel (7) jeweils mindestens einen Greifer (6) für einen registergerechten Transport des bogenförmigen Substrates (5) aufweisen, wobei die Gegendruck-Bearbeitungswalze (2) und die Auslagetrommel (7) angrenzend angeordnet sind und zusammenwirken,, wobei der Gegendruck-Bearbeitungswalze (2) und der Auslagetrommel (7) jeweils mindestens eine Bearbeitungswalze (3, 4; 4') zugeordnet ist, wobei in Vorschubrichtung gesehen die erste Gegendruck-Bearbeitungswalze (2) im Zusammenwirken mit der mindestens einen Bearbeitungswalze (3, 4) eine Vorderseite des Substrats (5) veredelnd bearbeitet und in Vorschubrichtung gesehen die nachfolgende Auslagetrommel (7) im Zusammenwirken mit der mindestens einen Bearbeitungswalze (4') eine Rückseite des Substrats (5) veredelnd bearbeitet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung einer Bogendruckmaschine zum veredelnden Bearbeiten einer Vorder- und Rückseite von bogenförmigen Substraten.
  • Stand der Technik
  • Es kann erforderlich sein, Substratbögen an beiden Seiten zu veredeln, wobei z. B. an der Vorderseite ein Schutzlack und an der Rückseite ein Barrierelack und/oder Leim angebracht wird.
  • Eine Beschichtungsmaschine zur Beschichtung einer Vorder- und Rückseite eines bogenförmigen Substratbogens wird in der WO 00/21683 offenbart. Die bekannte Beschichtungsmaschine weist dazu eine Wendevorrichtung zum Wenden des Substratbogens auf.
  • Diese Art einer Wendevorrichtung ist aufwendig und macht die Maschine durch ihre fixe Position unflexibel, vergrößert die Maschine der Länge nach und benötigt einen Weißrand (Greiferrand) am Bogenanfang und am Bogenende. Außerdem ist die registergenaue Bogenführung (Wendepasser) extrem schwierig, was zu Ungenauigkeiten führt. Es begrenzt außerdem die Materialflexibilität in der Stärke des Substrates sowie die Produktionsgeschwindigkeit.
  • Außerdem zeigen die DE 103 12 870 A1 und die DE 199 58 631 A1 Druckmaschinen, die in einem Arbeitsgang eine Vorder- und Rückseite eines bogenförmigen Substratbogens bedrucken bzw. lackieren.
  • Aufgabenstellung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Möglichkeit zu schaffen, bei der Substratbögen nicht nur von der Vorderseite veredelnd bearbeitet werden können, sondern auch von der Rückseite, ohne dabei den Substratbogen zu wenden.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen genannt.
  • Die erfinderische Vorrichtung erlaubt eine veredelnde Bearbeitung einer Vorder- und Rückseite von bogenförmigen Substraten, ohne dazu den Substratbogen zu wenden oder die Patriz- und Matriz-Werkzeuge wechseln zu müssen. Die Matriz-Werkzeuge dienen zum Bedrucken bzw. zum Beschichten der Substrate, die Patriz-Werkzeuge dienen als Gegenstück zu den Matriz-Werkzeugen. Es wird dabei berücksichtigt, dass an der Vorderseite eine zur Rückseite unterschiedliche Bearbeitung kombinierbar ist. Bei einer mechanischen Bearbeitung der bedruckten Vorderseite, z. B. mit Rillen, kann für die Rückseite z. B. eine Beschichtung mit Lack vorgesehen sein.
  • Bedingt durch die unterschiedliche Ausbildung der Bearbeitungswalzen (z. B. mit Magneten oder Spannleisten und/oder Bearbeitungswerkzeugteilen (z. B. Patriz oder Matriz aus Aluminium oder Federstahl)) und/oder Bearbeitungs- bzw. Veredelungstechniken (z. B. Stanzen oder Prägen, Beschichten oder Aufspenden oder Abfallentsorgung) mit oder ohne vorgesehenem Trockner können die Werkzeugteile von einem oberen zu einem unteren Zylinder transferiert werden. Damit ist in einem Arbeitsgang eine Rückseitenbearbeitung an einem zuvor an der Vorderseite bedruckten Bogen möglich.
  • Zur Rückseitenbearbeitung der Substratbögen können durch die o. g. variable Ausbildung der Bearbeitungswalzen eventuell weitere Zusatzmaßnahmen nötig sein. So können z. B. die Patriz- und Matriz-Werkzeugteile an den Bearbeitungswalzen gewechselt werden und auch z. B. Trockner (43) angeordnet werden. Außerdem kann eine seitenabhängige Abfalltrennung, z. B. über Punkturnadeln (21), nachgeordnet sein.
  • Durch die Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung muss der beidseitig bearbeitbare Substratbogen nicht gewendet werden.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung erlaubt eine flexible Aufnahme von den Veredelungswerkzeugen, wobei beliebige mechanische Bearbeitungen, wie z. B. Stanzen und/oder Rillen mit bspw. Beschichtungen mit Leim- und/oder Lack, an Vorder- und/oder Rückseite eingesetzt werden können.
  • Dadurch dass die erfindungsgemäße Vorrichtung durch ein Auslagemodul den Druckwerken nachgeordnet ist, kann die veredelnde Bearbeitung an der Vorder- und Rückseite in einem Arbeitsgang ohne Wendung des Substratbogens vorgenommen werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist kostengünstig in der Herstellung und kann platzsparend in einer Hochstapel-Bogendruckmaschine integriert sein. Sie ist gut in einer offline Veredelungsmaschine integrierbar. Gemäss einer bevorzugten Weiterbildung sind die Bearbeitungswalzen annähernd vertikal übereinander angeordnet, was eine gute Zugänglichkeit von beiden Seiten ermöglicht.
  • Ausführungsbeispiele
  • In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen dargestellt. Es zeigen:
  • 1 eine Darstellung mit einer Vorrichtung zur Bearbeitung einer Vorder- und einer Rückseite von bogenförmigen Substratbögen;
  • 2 eine Darstellung mit einer Vorrichtung zur Beschichtung der Vorder- und der Rückseite von bogenförmigen Substratbögen;
  • 3 eine Darstellung eines Substrats zwischen einem Patriz- und einem Matriz-Werkzeugblech;
  • 4 eine Darstellung einer Bogendruckmaschine mit einem Inline-Verfahren;
  • 5 eine Darstellung einer Bogendruckmaschine mit einer Hochstapel-Auslage; und
  • 6 eine Darstellung verschiedener Formen von Bearbeitungen bzw. Veredelungen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung zur veredelnden Bearbeitung
    2, 2'
    Gegendruck-Bearbeitungswalze
    3
    Bearbeitungswalze in der 12-Uhr Position
    4, 4'
    Bearbeitungswalze in der 10-Uhr Position
    5
    Bedruckte Substratbogen
    6
    Greifer
    7
    Auslagetrommel bzw. Kettenradwelle
    13
    Absaughaube
    21
    Punkturnadeln
    34
    Schneid- oder Stanzlinien
    37
    Anleger
    38
    Anlage
    39
    Bogenstapelauslage
    40
    Schneid-/Schuppenauslage
    41, 41'
    Bearbeitungskassette
    42
    IR-Trockner
    43
    UV-Trockner
    44
    Druckwerkstationen
    45
    Flexo-Beschichtungskassette
    46
    Bogendruckmaschine
    49
    Auslagekette mit Greiferwagen
    50
    positive Rilllinien/Patrize
    51
    negative Rilllinien/Matrize
    52
    Lackauftragsform
    53
    Lackauftragswalze
    54, 54'
    Lackauftrags- bzw. Beschichtungssystem
    55
    Arbeitsspalt
    56
    Transferzylinder
    58
    mehrlagiges Substrat
    59
    Echte Rillung
    60
    Unechte Rillung
    61
    Vollschnitt
    62
    Halbschnitt
    63
    Blindprägung
    64
    Folienprägung
    65
    Lochstanzen
    66
    Aufspenden
    67
    Folientransfer
    68
    Einbringen
    69
    Beschichten
    71
    bedruckte Seiten vom Substratbogen
    78
    Durchbrüche für Saug- oder Blasluft
    79
    Folien Ab- und Aufwickelsystem
    82
    Blech mit elastischer Schicht
    83
    Folie
    84
    Spendform
    85
    gespendete Folie
    86
    Folientransfer
    87
    Objekt (insert)
    88
    Beschichtung
    89
    Werkzeugteil
    90
    Werkzeugteil
    91
    Kassettenschienen
    93
    Gegenhülse
    94
    A
    Vorschubrichtung
    B
    Verfahrbare Strecke
    X
    Stanzkontur Abfall-Ausschnitt
    Y
    Stanzkontur Gutteil-Zuschnitt
    Z
    Stanzkontur Abfall-Ausschnitt
    P
    Patriz-Werkzeugblech
    M
    Matriz-Werkzeugblech
    S
    Gegendruck-Schutzblech
    T
    Zugänglichkeit
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • 1 zeigt die erfinderische Vorrichtung (1) mit einer Gegendruck-Bearbeitungswalze (2) und einer Auslagetrommel (7), wobei ein Substratbogen (5) bei einer Bearbeitung der Vorderseite mit der Bearbeitungswalze 3 und/oder 4, 4' bedruckt wird und anschließend mit der Bearbeitungswalze 4' an der Rückseite bearbeitet wird. Hier dient die Auslagetrommel (7) als Gegendruck-Bearbeitungswalze. Dabei muss der Substratbogen (5) nicht gewendet werden, sondern er wird nur an einem Greiferweißrand über an der Gegendruckwalze (2) und der Auslagetrommel (7) angeordnete Greifer (6) transportiert. Die Greifer (6) bewirken dabei einen registergerechten Transport des bogenförmigen Substrats (5). Eine Bearbeitungskassette (41') ist über Schienen (91) austauschbar. Dies ermöglicht eine gute Zugänglichkeit (T), wenn die Bearbeitungskassette (41') nach außerhalb des Maschinengestells verschoben wird.
  • 2 zeigt die erfinderische Vorrichtung (1) wie 1, jedoch mit einem, der Gegendruck-Bearbeitungswalze (2) und Auslagetrommel (7) nachgeordneten Lackauftrags- bzw. Beschichtungssystem (54'), das den bedruckten Substratbogen (5) nach der Beschichtung der Vorderseite mit einer oberen Beschichtungskassette (54) an der Rückseite z. B. mit Lack beschichtet. Auch hier muss der Substratbogen (5) nicht gewendet werden. Das Beschichtungssystem (54') ersetzt in 2 die Bearbeitungskassette (41') aus 1. Der Substratbogen (5) wird nur an dem Greiferweißrand über an der Gegendruckwalze (2) und der Auslagetrommel (7) angeordnete Greifer (6) transportiert. Die Auslagetrommel (7) wirkt als Gegendruck-Bearbeitungswalze. Das Beschichtungssystem (54') ist als Kassette über Schienen (91) austauschbar.
  • 3 zeigt eine Anordnung von zwei Werkzeugteilen (P, M) in Form von Werkzeugblechen. In 3 ist das obere Werkzeugteil das Patriz-Werkzeugteil (P). Das untere Werkzeugteil ist das Matriz-Werkzeugteil (M).
  • Stanzkonturen (X, Y, Z) werden durch Schneid- oder Stanzlinien (34) geformt. Die positiven Rilllinien (50) wirken zusammen mit den negativen Linien (51). Eine positive Rillung durch die Rilllinien (50) muss systembedingt von oben erfolgen, d. h. an der bedruckten Seite (71) des Substratbogens (5).
  • Ein bedruckter Substratbogen (5) kann somit von beiden Seiten bearbeitet werden.
  • Bspw. kann ein Patriz-Federstahlblech (P) von z. B. einer magnetischen Bearbeitungswalze (4) gehalten werden. Ein Matriz-Aluminiumblech (M) kann mit bspw. Spannleisten (nicht dargestellt) in der Gegendruckbearbeitungswalze (2) gehalten werden.
  • Eine Punkturnadel (21) und eine Gegenhülse (93) und/oder Moosgummi spießen den Abfallteil zur Entsorgung in der Stanzkontur X auf. Das Abfallteil aus der Schnittkontur (Z) wird, so wie aus dem Stand der Technik bekannt, über Durchbrüche (78) von Saugluft gehalten und bis zu einer Absaughaube (13) zur Entsorgung weitertransportiert.
  • 4 zeigt eine sog. INLINE Druck- und Veredelungsmaschine. Durch Prozessbündelung können Endprodukte, wie z. B. eine Faltschachtel, über die Schneid-Schuppen-Auslage (40) oder auch Halbprodukte, über die Bogenstapelauslage (39) ausgelegt werden. In der Auslage ist z. B. eine Flexo-Beschichtungskassette (45) vorgesehen, welche mit einem Lackauftragssystem (54) ausgestattet ist, samt Kammerrakelsystem, womit der Substratbogen (5) an der Rückseite beschichtet werden kann, z. B. mit Barrierelack oder Leim.
  • 5 zeigt eine Bogendruckmaschine (46) mit Inline Bearbeitung, wie 4, jedoch ist hier der Bogen-Hochstapelauslage (39) entgegen der Vorschubrichtung (A) ein separater Transferzylinder (56) und zwei zusätzliche Gegendruck-Bearbeitungswalzen (2, 2') jeweils mit einer Bearbeitungskassette (41, 54) sowie einem UV-Trockner (43) angeordnet. Dabei kann der bedruckte Substratbogen (5) an der Vorderseite bearbeitet und/oder an der Rückseite z. B. mit Lack beschichtet werden. Es ist nicht notwendig, den Substratbogen (5) zu wenden. Es ist vorgesehen, dass die Kassetten (41, 54) für andere Beschichtungs- (wie z. B. Leimauftrag) oder Bearbeitungstechniken (wie z. B. Stanzen) austauschbar sind.
  • Denkbar ist es, dass die Positionen der Bearbeitungskassetten (41, 54) auch für Personalisierungssysteme mit InkJet-Drucker oder elektrofotografischen Techniken benutzt werden.
  • Ebenso ist es denkbar, dass Kassetten für Siebdruck oder Flexodruck eingesetzt werden, z. B. für Beschichtungen mit Duftstoffen, Gold oder Glitzerpigmenten.
  • Die der Vorrichtung (1) nachgeordnete Hochstapelauslage (39) weist mehrere IR-Trockner (42) auf, die zum Trocknen der Vorder- und Rückseite des Substratbogens ausgelegt sind.
  • Denkbar ist es, dass in der Hochstapel-Bogenauslage für weitere veredelnde Bearbeitungen bzw. Beschichtungen an der Vorder- und Rückseite noch weitere Gegendruck- und/oder Transferzylinder 11 angeordnet werden. Dabei muss sich die Länge der Maschine nicht wesentlich verlängern.
  • Durch die annähernd vertikal übereinander angeordneten Bearbeitungswalzen ist auch hier eine gute Zugänglichkeit (T) gegeben.
  • 6 zeigt schematisch verschiedene Bearbeitungen, bzw. Veredelungen mit den dazu nötigen Werkzeugteilen, die jeweils an der Vorder- und/oder der Rückseite des Substratbogens (5) an die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) angeordnet werden können.
  • Anordnung (59) zeigt eine „echte” Rillung oder Prägung, welche durch ein Patriz-Werkzeugteil (P) und einem Matriz-Werkzeugteil (M) erzeugt wird. Zwischen dem Patriz-Werkzeugteil (P) und dem Matriz-Werkzeugteil (M) ist das Substrat (5) mit einer bedruckten Vorderseite (71) angeordnet.
  • Anordnung (60) zeigt Werkzeugteile zur Erzeugung von „unechten” Rillen, Prägen oder Nuten, die durch ein Patriz-Werkzeugteil (P) und einem Gegendruckblech mit einer elastischer Schicht (82), d. h. ohne ein Matriz-Werkzeugteil, erzeugt wird.
  • Anordnung (61) zeigt Werkzeugteile für einen „Vollschnitt” zum Schneiden, Stanzen und/oder Perforieren mit einem gehärteten Gegendruck-Schutzblech (S), d. h. ohne ein Matriz-Werkzeugteil.
  • Anordnung (62) zeigt Werkzeugteile für einen „Halbschnitt” zum Schneiden, Stanzen und/oder Perforieren von z. B. mehrlagigen Substraten (58), wie 12 z. B. selbstklebende Etiketten. Sie werden mit einem Patriz-Werkzeugteil (P) und eventuell einem Schutzblech (S), d. h. ohne Matriz-Werkzeugteil hergestellt.
  • Anordnung (63) zeigt Werkzeugteile für eine Blindprägung mit einem Matriz-Werkzeugteil (M) und einem Patriz-Werkzeugteil (2) Anordnung (64) zeigt Werkzeugteile für eine Folienprägung mit einem Matriz-Werkzeugteil (M), einer Folie (83) und einem Patriz-Werkzeugteil (P).
  • Anordnung (65) zeigt Werkzeugteile zum Lochstanzen mit einem Patriz-Werkzeugteil (P) und einem Matriz-Werkzeugteil (M).
  • Anordnung (66) zeigt die Möglichkeit zum Aufspenden, wobei ein Teil von einer Rolle abgeschnitten (85) und über die Spendform (84) angeordnet und z. B. verleimt wird. Dies kann z. B. über einem ausgestanzten Fenster im Substratboden (5) geschehen.
  • Anordnung (67) zeigt einen Folientransfer (86), z. B. mit einem Magnetfolienstreifen.
  • Anordnung (68) zeigt die Möglichkeit zum Einbringen von Objekten (87), wie z. B. Chips für RFDI-Anwendungen, welche beidseitig mit einer Folie abgedeckt werden können.
  • Anordnung (69) zeigt die Möglichkeit zur Beschichtung (88) mit z. B. Leim oder Lack (Dispersions- oder UV-Lack) mit einer Leim- oder Lackauftragsform (52).

Claims (10)

  1. Vorrichtung (1) einer Bogendruckmaschine (46) zum veredelnden Bearbeiten von bedruckten und/oder beschichteten bogenförmigen Substraten (5), mittels eines Rotationsvorgangs, bei dem das Substrat (5) in Vorschubrichtung zwischen einer rotierenden Bearbeitungswalze (3; 4) und einer Gegendruck-Bearbeitungswalze (2) einführbar ist und beim Durchlaufen durch in einem Arbeitsspalt (55) wirksame Werkzeugteile (89, 90) seine Bearbeitung erfährt, wobei die Gegendruck-Bearbeitungswalze (2) und eine Auslagetrommel (7) jeweils mindestens einen Greifer (6) für einen registergerechten Transport des bogenförmigen Substrates (5) aufweisen, wobei die Gegendruck-Bearbeitungswalze (2) und die Auslagetrommel (7) angrenzend angeordnet sind und zusammenwirken,, wobei der Gegendruck-Bearbeitungswalze (2) und der Auslagetrommel (7) jeweils mindestens eine Bearbeitungswalze (3, 4; 4') zugeordnet ist, wobei in Vorschubrichtung gesehen die erste Gegendruck-Bearbeitungswalze (2) im Zusammenwirken mit der mindestens einen Bearbeitungswalze (3, 4) eine Vorderseite des Substrats (5) veredelnd bearbeitet und in Vorschubrichtung gesehen die nachfolgende Auslagetrommel (7) im Zusammenwirken mit der mindestens einen Bearbeitungswalze (4') eine Rückseite des Substrats (5) veredelnd bearbeitet.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrichtung (1) mindestens eine verfahrbare Bogenstapelauslage (39) und/oder eine Schuppenauslage (40) nachgeordnet ist
  3. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) verfahrbar ist und schnell mit einer Bogendruckmaschine (46) für voll kontinuierlichen oder Stop-and-Go-Betrieb als sog. Roll an Roll off Ausführung koppelbar ist.
  4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Offline Bearbeitungs- bzw. Veredelungsmaschine darstellt.
  5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) Inline in einer Bogenoffsetdruckmaschine den Druckwerken nachgeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) in einer Bogenstapelbogenauslage (39) integriert ist.
  7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrichtung (1) nur eine Schneid- und Schuppenauslage (40) nachgeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zum Stanzen, Prägen, Folientransfer oder zum Beschichten von bedrucktem Papier, Karton, Kartonverpackungen, Wellpappe, Kunststoffen oder dergleichen bogenförmigen Substraten (5) vorgesehen ist.
  9. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) inline in einer Bogendruckmaschine (46) integriert ist, und zwischen Druckwerkstationen (44) angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Gegendruck-Bearbeitungswalze (2) und/oder mindestens eine Auslagetrommel (7) um 180° versetzt angeordnete Greifer (6) aufweist.
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