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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Transfer von bildgebenden Schichten von einer Transferfolie auf Bogen in einer Druckmaschine.
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Aus der
EP 1 769 915 A2 ist eine Folienübertragungsvorrichtung zur Veredelung von Druckprodukten bekannt. Hierin wird vorgeschlagen, eine Trägerfolie über einen Übertragungszylinder zu führen und diesen Übertragungszylinder an einen Druckzylinder anzustellen. Auf diesem Druckzylinder liegend, werden die Bogen zuvor im gleichen Druckwerk mit einem bildmässigen Kleberauftrag versehen. Nachfolgend wird im Übertragungsspalt zwischen dem Druckzylinder und dem Übertragungszylinder eine bildgebende Schicht von der Trägerfolie auf die mit Kleber beschichteten Bogen übertragen. Der Übertragungszylinder kann als Saugrad ausgebildet sein oder eine elektrostatisch aufladbare Oberfläche aufweisen, um so eine ausreichend große Haftreibung zwischen der Trägerfolie und der Oberfläche des Übertragungszylinders zu gewährleisten.
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Nachteilig an dieser Lösung ist, dass der Übertragungszylinder im Foliensparbetrieb bei jedem Stopp der Trägerfolie ebenfalls angehalten werden muss. Bei jeder erneuten Folienbewegung muss der Übertragungszylinder wieder beschleunigt werden. Somit ist die Folienübertragungsvorrichtung gerade im Foliensparbetrieb sehr träge. Die Vorrichtung benötigt einen entsprechend groß dimensionierten Antrieb, der energetische Nachteile aufweist.
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Aus der
DE 10 2005 060 588 A1 ist eine Folienzuführung für Kaltfolienprägung bekannt, bei der beim Stillsetzen der Folienbahn ein Druckluftstoß an beiden Seiten in den Spalt des Einlaufens bzw. Auslaufens der Folienbahn gegenüber der Presswalze eingebracht wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Transfer von bildgebenden Schichten von einer Transferfolie auf Bogen zu schaffen, das den erforderlichen Aufwand reduziert.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des 1. Anspruchs gelöst.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass der Folienvor- und -rücktransport hochdynamisch ausgebildet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Folienkaschierung in einem einzigen Werk untergebracht, wodurch keine weiteren Druckwerke für den Folientransfer belegt werden. Im Foliensparbetrieb kann der Transport der Transferfolie gestoppt oder unverbrauchte Transferfolie auf einfache Weise zurück transportiert werden, ohne den Übertragungszylinder stillsetzen zu müssen. Dadurch wird eine enorme Einsparung der teuren Folie beim Einrichten und im Fortdruck erzielt. Die Vorrichtung bietet über die gesamte Breite der Druckmaschine eine sichere und konstante Andrückkraft zwischen Transferfolie und den Bogen, wodurch ein exakter Übertrag der Transferschicht auf die Bogen erzielt wird.
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Im Folgenden soll die Erfindung beispielhaft erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen stellen dabei schematisch dar:
- 1: Transferfolienführung in einer Bogenrotationsdruckmaschine;
- 2: Beschichtungseinrichtung enthaltend einen Übertragungszylinder, dem ein Biegestützbalken mit Blasluftöffnungen zugeordnet ist;
- 3: Beschichtungseinrichtung enthaltend einen Übertragungszylinder, der mit einer Biegestützrolle in Kontakt steht, die Blasluftöffnungen aufweist;
- 4: Beschichtungseinrichtung enthaltend einen Blasluftöffnungen aufweisenden Andrückkeil.
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Wie aus 1 einer Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, enthält die Bogenoffsetrotationsdruckmaschine neben den hier nicht dargestellten Aggregaten (Anleger, Anlage, weiteren Druckwerken, Auslage) mehrere, in Reihe angeordnete Druckwerke. Die in den Druckwerken zu bedruckenden Bogen 7 werden in Bogenlaufrichtung BLR durch die Druckmaschine befördert. Die Beschreibung der einzelnen Komponenten der Druckwerke erfolgt an Hand des in der 1 vorgeordnet dargestellten Druckwerkes. Es wird nachfolgend davon ausgegangen, dass die weiteren Druckwerke baugleich zu diesem ersten Druckwerk sind. In der 1 ist das erste Druckwerk als Auftrageinrichtung für Kleber ausgebildet und wird im Folgenden als Auftragwerk bezeichnet. Im Auftragwerk folgt in Bogenlaufrichtung BLR eine Beschichtungseinrichtung für den Transfer der bildgebenden Schichten von einer Transferfolie 9 auf die Bogen 7. In der Druckmaschine können weitere nicht dargestellte Wendeeinrichtungen, Druckwerke, Lack- oder Veredelungswerke angeordnet sein. Dabei kann ein beliebiges Druck- bzw. Lackwerk als Auftragwerk ausgerüstet oder umgerüstet werden. In einer anderen nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die Auftrageinrichtung für den Kleber im Auftragwerk und die Beschichtungseinrichtung für den Transfer der bildgebenden Schichten in einem beliebigen folgenden Druckwerk unterzubringen.
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Die in 1 dargestellten Werke weisen jeweils Gummizylinder 3 auf, der mit je einem Gegendruckzylinder 2 in Eingriff steht. Die Gummizylinder 3 besitzen Spannkanäle und die Gegendruckzylinder 2 besitzen Greiferkanäle, die in der 1 im Auftragwerk eingezeichnete aber nicht weiter bezeichnet sind. Diese sind so dimensioniert, dass sich beim Abrollen von Gummizylinder 3 und Gegendruckzylinder 2 gegeneinander deren Kanäle gegenüber liegen. Zwischen dem Gummizylinder 3 und dem Gegendruckzylinder 2 wird ein Druckspalt gebildet, der im Druckbetrieb vom zu verarbeitenden Bedruckstoff, also dem Bogen 7, passiert wird. Dem Gummizylinder 3 ist ein mit einem hier nicht dargestellten Farb- und Feuchtwerk zusammenwirkender Plattenzylinder 4 zugeordnet. Zwischen den Gegendruckzylindern 2 eines jeden Werkes sind Bogen 7 übergebende Übertragungstrommeln 1 vorgesehen. Sowohl Gegendruckzylinder 2 als auch Übertragungstrommeln 1 weisen in den Greiferkanälen angeordnete Greifersysteme auf, mit denen die Bogen 7 an den Vorderkanten fixiert werden. Zwischen den Übertragungstrommeln 1 und den Gegendruckzylindern 2, die in der in der 1 angegebenen Richtung rotieren, werden die Bogen 7 im Greiferschluss übergeben.
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Die Beschichtungseinrichtung des Auftragwerkes enthält ein Übertragungselement, das mit dem Gegendruckzylinder 2 des Auftragwerkes zusammenwirkt und um das die Transferfolie 9 geführt wird. Zwischen dem Übertragungselement und dem Gegendruckzylinder 2 wird ein Transferspalt gebildet, der in Bogenlaufrichtung BLR dem Druckspalt des Auftragwerkes folgt. Dem Übertragungselement ist eine Stellvorrichtung zugeordnet, die das Übertragungselement während des Passierens der Greifersysteme (Greiferfinger) des Gegendruckzylinders 2 vom Gegendruckzylinder 2 abhebt. Die Stellvorrichtung kann als Hubzylinder 10 ausgebildet sein, der gestellfest angeordnet ist und an einem Ende mit einem Hebelarm zusammenwirkt, an dem das Übertragungselement angeordnet ist. Der Hubzylinder 10 kann als pneumatisches oder hydraulisches Stellelement wirken. Das Übertragungselement kann ebenfalls in Bereichen abgehoben werden, in denen kein Folientransfer stattfinden soll.
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Auf dem in Bogenlaufrichtung BLR dem Auftragwerk folgenden Druckwerk ist ortsfest ein Aufnahmebock angeordnet, der eine Transferfolienvorratsrolle 5 und eine Transferfolienaufwickelrolle 6 trägt. Die in der Transferfolienvorratsrolle 5 bevorratete Transferfolie 9 besteht aus einer Trägerschicht, auf die nahezu ganzflächig eine Transferschicht appliziert ist. Die Transferschicht kann dabei transparent, halbtransparent oder auch opak ausgebildet sein. Sowohl der Transferfolienvorratsrolle 5 als auch der Transferfolienaufwickelrolle 6 sind nicht dargestellte drehzahlregelbare Antriebsmotoren zugeordnet. Über in der 1 dargestellte Führungswalzen, Exzenterwalzen und Tänzerwalzen wird die Transferfolie 9 in den Transferspalt zwischen Übertragungselement und Gegendruckzylinder 2 des Auftragwerkes geführt. Die Bahnspannung der Transferfolie 9 kann über die Tänzerwalzen geregelt werden. Die Transferfolie 9 kann weiterhin mit veränderlicher Geschwindigkeit angetrieben werden. Mittels der vor und nach dem Transferspalt angeordneten Exzenterwalzen kann die Transferfolie 9 während des Foliensparbetriebs auf bekannte Art und Weise angehalten oder auch rückwärts transportiert werden. Alternativ können sowohl die Transferfolienvorratsrolle als auch die Transferfolienaufwickelrolle auf unterschiedlichen Auftrag- oder Druckwerken angeordnet sein. Es ist ebenfalls möglich, die Transferfolie mittels Umlenkwalzen zur entsprechenden Beschichtungseinrichtung eines gewünschten Druckwerkes zu führen.
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2 zeigt eine Beschichtungseinrichtung in einer ersten Ausführungsform. Die Beschichtungseinrichtung enthält ein Übertragungselement, das als rotatorisch angetriebener Übertragungszylinder 8 ausgebildet ist, dem ein Biegestützbalken 11 zugeordnet ist. Der Übertragungszylinder 8 rotiert mit zumindest annähernder Bogenfördergeschwindigkeit und ist einem einseitig gestellfesten aber drehbeweglichen Hebelarm zugeordnet. Am freien Ende des Hebelarmes greift der Hubzylinder 10 an, der bei einer Hubbewegung den Übertragungszylinder 8 vom Gegendruckzylinder 2 abhebt. Für den Antrieb des Übertragungszylinders 8 kann ein Zahnriemenantrieb oder ähnliches zum Einsatz kommen. Der Biegestützbalken 11 erstreckt sich über die Breite der Druckmaschine in einem definierten Abstand vom Übertragungszylinder 8 und ist fest mit dem Hebelarm verbunden, so dass der Biegestützbalken 11 ebenfalls mit dem Übertragungszylinder 8 angehoben wird. Der Biegestützbalken 11 steht mit einer regelbaren Blasluftversorgung in Verbindung, die den Biegestützbalken 11 mit Blasluft versorgt. Über einen im Biegestützbalken 11 vorgesehenen Blasluftkanal verteilt sich die Blasluft im Biegestützbalken 11.
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Im zum Übertragungszylinder 8 gerichteten Bereich weist der Biegestützbalken 11 Blasluftöffnungen auf, durch die die Blasluft auf den Übertragungszylinder 8 und die Transferfolie 9 strömt. Der Biegestützbalken 11 ist derart ausgebildet, dass er durch ein sich zwischen Biegestützbalken 11 und Übertragungszylinder 8 bildendes Luftpolster einer möglichen Biegung des Übertragungszylinders 8 über die Breite der Druckmaschine entgegenwirkt. Weiterhin wird die Blasluft derart zwischen den Übertragungszylinder 8 und die Transferfolie 9 gerichtet, dass sich während der Rotation des Übertragungszylinders 8 ein Luftkissen zwischen dessen Oberfläche und der von ihm geführten Transferfolie 9 bildet. Während des Folienübertrages auf die Bogen 7 wird die Transferfolie 9 über das Luftkissen mit einer definierten Kraft an den Bogen 7 angedrückt, so dass ein exakter Übertrag der Transferschicht auf den Bogen 7 erfolgen kann. Wird der Übertragungszylinder 8 und der Biegestützbalken 11 durch den Hubzylinder 10 vom Gegendruckzylinder 2 abgehoben, kann die Transferfolie 9 auf dem Luftkissen geführt angehalten, vor oder zurück transportiert werden, ohne dass der Übertragungszylinder 8 stillgesetzt werden muss. Die somit als Stützluft wirkende Blasluft hat zwei Funktionen. Zum Ersten dient sie zur Reibungseliminierung zwischen dem Biegestützbalken 11 und dem Übertragungszylinder 8 und zum Zweiten reduziert die Sprühluft die Reibung zwischen der Transferfolie 9 und dem Übertragungszylinder 8. Die Intensität der Stützluft ist steuerbar bzw. regelbar und wird am stärksten eingestellt, wenn eine Relativbewegung zwischen Transferfolie 9 und Übertragungszylinder 8 erforderlich ist, z. B. im Foliesparbetrieb.
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3 zeigt eine Beschichtungseinrichtung in einer zweiten Ausführungsform. Die Beschichtungseinrichtung enthält ein Übertragungselement, das als rotatorisch angetriebener Übertragungszylinder 8 ausgebildet ist, der mit einer drehbaren Biegestützrolle 12 in Kontakt steht. Der Übertragungszylinder 8 rotiert mit zumindest annähernder Bogenfördergeschwindigkeit und ist einem einseitig gestellfesten aber drehbeweglichen Hebelarm zugeordnet. Am freien Ende des Hebelarmes greift der Hubzylinder 10 an, der bei einer Hubbewegung den Übertragungszylinder 8 vom Gegendruckzylinder 2 abhebt. Für den Antrieb des Übertragungszylinders 8 kann ein Zahnriemenantrieb oder ähnliches zum Einsatz kommen. Die Biegestützrolle 12 erstreckt sich über die Breite der Druckmaschine und ist drehbeweglich mit dem Hebelarm verbunden, so dass die Biegestützrolle 12 ebenfalls mit dem Übertragungszylinder 8 angehoben wird. Die Biegestützrolle 12 wirkt mit dem Übertragungszylinder 8 zusammen und wird ebenfalls rotatorisch mit zumindest annähernder Bogenfördergeschwindigkeit angetrieben, wobei die Biegestützrolle 12 derart ausgebildet ist, dass sie einer möglichen Biegung des Übertragungszylinders 8 über die Breite der Druckmaschine entgegenwirkt. Der Antrieb der Biegestützrolle 12 kann mittels des Antriebes des Übertragungszylinders 8 erfolgen. Weiterhin steht die Biegestützrolle 12 mit einer regelbaren Blasluftversorgung in Verbindung, die die Biegestützrolle 12 mit Blasluft versorgt. Über einen in der Biegestützrolle 12 vorgesehenen Blasluftkanal verteilt sich die Blasluft über die Breite der Biegestützrolle 12.
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Vorzugsweise besteht die Biegestützrolle 12 aus einer massearmen Rohrwalze, die um einen feststehenden Kern mit Blasluftkanal und Verteilungskanälen rotiert. Über Blasluftöffnungen im Rohrwalzenmantel kann die Blasluft derart auf den Übertragungszylinder 8 gerichtet werden, dass sich bei dessen Rotation ein Luftkissen zwischen seiner Oberfläche und der von ihm geführten Transferfolie 9 bildet. Der Übertragungszylinder 8 besteht vorzugsweise ebenfalls aus einer massearmen Rohrwalze. Während des Folienübertrages auf die Bogen 7 wird die Transferfolie 9 über das Luftkissen mit einer definierten Kraft an den Bogen 7 angedrückt, so dass ein exakter Übertrag der Transferschicht auf den Bogen 7 erfolgen kann. Wird der Übertragungszylinder 8 und die Biegestützrolle 12 durch den Hubzylinder 10 vom Gegendruckzylinder 2 abgehoben, kann die Transferfolie 9 auf dem Luftkissen geführt angehalten, vor oder zurück transportiert werden, ohne dass der Übertragungszylinder 8 bzw. die Biegestützrolle 12 stillgesetzt werden muss. Die Biegestützrolle 12 erfüllt ebenfalls die Stützfunktion für den Übertragungszylinder 8 und die Blasfunktion zur Verringerung des Reibungskoeffizienten zum Übertragungszylinder 8.
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4 zeigt eine Beschichtungseinrichtung in einer dritten Ausführungsform. Die Beschichtungseinrichtung enthält ein Übertragungselement, das als drehfester Andrückkeil 13 ausgebildet und an einem einseitig gestellfesten aber drehbeweglichen Hebelarm angeordnet ist. Am freien Ende des Hebelarmes greift der Hubzylinder 10 an, der bei einer Hubbewegung den Andrückkeil 13 vom Gegendruckzylinder 2 abhebt. Der Andrückkeil 13 steht mit einer regelbare Blasluftversorgung in Verbindung, die den Andrückkeil 13 mit Blasluft versorgt. Die im Andrückkeil 13 durch einen Blasluftkanal strömende Blasluft kann über Öffnungen in den Bereich zwischen Andrückkeil 13 und Transferfolie 9 strömen, so dass sich zwischen dem Andrückkeil 13 und der Transferfolie 9 ein Luftkissen bildet. Die Transferfolie 9 gleitet somit auf dem Luftkissen an der feststehenden Oberfläche des Andrückkeils 13 entlang. Durch seine wählbare Bauhöhe kann der Andrückkeil 13 derart steif ausgebildet werden, dass er eine mögliche Biegebeanspruchung über die Breite der Druckmaschine nahezu ohne Verformung aufnimmt. Während des Folienübertrages auf die Bogen 7 wird die Transferfolie 9 über das Luftkissen mit einer definierten Kraft an den Bogen 7 angedrückt, so dass ein exakter Übertrag der Transferschicht auf den Bogen 7 erfolgen kann. Wird der Andrückkeil 13 durch den Hubzylinder 10 vom Gegendruckzylinder 2 abgehoben, kann die Transferfolie 9 auf dem Luftkissen geführt angehalten, vor oder zurück transportiert werden.
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Zur Wirkungsweise der oben beschriebenen Einrichtung:
Von einem in 1 nicht dargestellten Anleger werden die zu verarbeitenden Bogen 7 in den Bogenlauf gegeben. Diese passieren dann beliebig viele nicht dargestellte Druckwerke. In diesen genannten Druckwerken werden die Bogen 7 beim Durchlaufen der Druckspalte mit einem mehrfarbigen Druckbild versehen. Anschließend gelangt der Bogen 7 zum Druckspalt des Auftragwerkes. Der Plattenzylinder 4 des Auftragwerkes ist mit einer hier nicht dargestellten Druckform bespannt, die über das vorhandene Farbwerk des Auftragwerkes einen Kleber motivgerecht über den Gummizylinder 3 auf den Bogen 7 aufbringt. In anderen Ausführungen kann der Kleber über das Feuchtwerk eines Druckwerkes aufgebracht werden. Dabei kann die Druckform als eine Lackplatte ausgebildet sein, bei der die Stellen, an denen die Transferschicht auf den Bogen 7 haften soll, den Kleber annehmen und im Druckspalt auf die Bogen 7 übertragen. Alternativ kann eine Rakeleinrichtung zum Kleberauftrag verwendet werden.
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Die derart mit einem Kleberauftrag versehenen Bogen 7 werden auf dem Gegendruckzylinder 2 liegend zum nachgeordneten Transferspalt im Auftragwerk gefördert. Im Transferspalt wird die Transferfolie 9 mit dem Bogen 7 in Kontakt gebracht. Das geschieht unter Druck, so dass die Transferschicht der Transferfolie 9 über den Kleber an den Bogen 7 gebunden wird und so die gewünschte Applikation erzeugt. Dieser nötige Druck wird erfindungsgemäß von dem Übertragungselement und dem Luftkissen auf die Transferfolie 9 ausgeübt. Um den Verbrauch von Transferfolie 9 zu verringern, kann deren Vorschub gestoppt werden. Hierzu werden die Antriebsmotoren des Folientransportes gezielt angesteuert bzw. die Exzenterwalzen entsprechend bewegt. Der Foliensparbetrieb wird insbesondere dann verwendet, wenn die unverbrauchte Transferfolie 9 bei Kanaldurchgang oder aus Formatdifferenz wieder dem Prozess zugeführt werden soll, um Transferfolie 9 zu sparen. In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, den Antrieb eines rotierenden Übertragungszylinders 8 stillzusetzen, während der Gegendruckzylinder 2 und die Übertragungstrommeln 1 durch den Antrieb der Druckmaschine weiterhin rotieren. Die Transferfolie 9 wird dabei ebenfalls auf dem Luftkissen des Übertragungszylinders 8 geführt, womit ein Kontakt mit der stillgesetzten Oberfläche des Übertragungszylinders 8 weiterhin ausgeschlossen ist. Es ist ebenfalls denkbar, den Hub des Übertragungselementes nur über die Greiferleiste des Gegendruckzylinders 2 maximal zu nutzen und bei Foliestopp oder Folienrücktransport minimal zu gestalten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Übertragungstrommeln
- 2
- Gegendruckzylinder
- 3
- Gummizylinder
- 4
- Plattenzylinder
- 5
- Transferfolienvorratsrolle
- 6
- Transferfolienaufwickelrolle
- 7
- Bogen
- 8
- Übertragungszylinder
- 9
- Transferfolie
- 10
- Hubzylinder
- 11
- Biegestützbalken
- 12
- Biegestützrolle
- 13
- Andrückkeil
- BLR
- Bogenlaufrichtung