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Die
Erfindung betrifft eine Einrichtung in einer Maschine zum Transfer
bildgebender Schichten von einer Trägerfolie auf Druckbogen
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Dies
hat zur Folge, dass es im Applikationsprozess zu Qualitätseinbußen
beim Folientransfer und in der Folge zu Fehlern in der Folienapplikation kommen
kann.
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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.
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Die
Lösung dieser Aufgabe ergibt sich in einer Vorrichtung
gemäß den Merkmalen der Patentanspruches 1.
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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.
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Daher
wird die Einstellung der die Kleberzufuhr zu dem dem Beschichtungswerk
für den Folientransfer vorausgehenden Auftragswerk in der
Funktion eines Druck- Werkes 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.
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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.
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Weiterhin
ist der Kleber mit einer speziellen Farbe eingefärbt, die
auf die zu transferierende Folie abgestimmt und gleichzeitig gut
messtechnisch erfassbar ist.
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Der
Kleberauftrag kann auf diese Weise einfach kontrolliert und wenn
gewünscht sogar hinsichtlich einer erforderlichen Auftragsmenge
geregelt werden.
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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.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.
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Dabei
zeigen:
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1 eine Übersichtsdarstellung
einer Druckmaschine mit einer Folientransfereinrichtung,
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2 eine
Druckmaschine mit Leitstand,
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3 eine
Zylinderanordnung mit abtastbaren Bespannungen, und
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4 eine
Druckmaschine mit Automatisierungseinrichtungen und
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5 eine
schematische Darstellung eines Druckbogens.
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In 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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Der
Transfervorgang der bildgebenden z. B. metallisierten Schicht auf
das Druckpapier erfolgt in dem Transferspalt 6 zwischen
der Presswalze 3 und dem Gegendruckzylinder 4.
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Ebenso
kann eine Presswalze 3' (siehe 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.
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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.
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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).
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Eine
verbesserte Folienausnutzung ergibt sich, wenn die Transferfolie 5 in
eine oder mehrere Teilfolienbahnen geringerer Breite aufgeteilt
wird.
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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.
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Weitere
Einrichtungen 20, 23 werden zur Überwachung
der Folienführung hinsichtlich Vorhandensein der Folienbahn 5 und
deren Bahnspannung eingesetzt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Es
ist auch bekannt Druckqualitätsdaten im Bereich von Bildstellen
des Druckes zu erfassen, so dass keine Farbkontrollfelder erforderlich
sind.
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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 2) oder als
Inline-Messanlage (17 in 1; 70 in 2/3; 108 in 4),
also im Druckprozess online messende Einrichtungen, innerhalb von Druckmaschinen
angeordnet sein.
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Während
der Druckproduktion werden im einen Fall die Qualitätsmesswerte
mit Hilfe der offline angeordneten Messanlage 90 (siehe 2)
an einzeln gezogenen Druckmustern gemessen und der Maschinensteuerung
bzw. der Steuerung für die Farbführung der Druckmaschine 100 übermittelt.
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Andererseits
werden die Messwerte in der inline angeordneten Messanlage 17 (siehe 1), 70 (siehe 2/3), 108 (siehe 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 2) übermittelt.
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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.
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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.
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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.
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Hierzu
sind spezifische Kontrollfelder 202 für das Adhäsivmedium
bzw. den Kleber vorgesehen. Diese können, wie in 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.
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Entsprechend 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 Huftragwerk 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.
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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.
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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.
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Damit
die Kontrollfelder 202 sicher erfassbar sind, kann vorgesehen
sein, dass im Bereich der Kontrollfelder 202 kein Folientransfer
erfolgen soll. Diese Vorgehens weise 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.
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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.
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Weitere
Anwendungsmöglichkeiten des Verfahrens ergeben sich in
Verbindung mit den Darstellungen nach 2 und 3. 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.
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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.
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Entsprechend 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.
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Mit
der gleichen Anordnung nach 3 ist auch
die Zuordnung der Farbmesseinrichtung zur Erfassung der Kontrollfelder 202 in
dem Druckkontrollstreifen 200 entsprechend 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.
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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.
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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 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.
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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.
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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.
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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.
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Mit
einem Inline Inspektionssystem 17, wie in 1 angedeutet,
können nur Qualitätsüberwachungen im
Sinne von Fehlstellen o. a. lokalisiert und Makulaturbogen gegebenenfalls
ausgeschleust oder markiert werden. Daher kann auch in 1 anstatt des
Inspektionsystems 17 eine Inline-Farbmesseinrichtung vorgesehen
sein. Das Inline-Mess- und -regelverfahren bietet weitergehende
Automatisierungs- und Produktionsschritte zur Qualitätserreichung
und -sicherung.
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In 4 ist
folgende Druckmaschine beschrieben.
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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.
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Die
Druckwerke 103 sind als Offsetdruckwerke ausgebildet und
zum automatisierten Betrieb ausgebildet. Dazu sind hier Einrichtungen
vorgesehen, die es ermögli chen, dass alle Einstellungen
und die Versorgung mit Betriebsstoffen ohne manuelle Eingriffe erfolgen
können.
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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.
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Hinzukommen
kann eine automatisierte Farb- und Kleberversorgung als Leitungssystem
oder über Kartuschen direkt am Farbkasten jedes Druckwerkes 103.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
Qualitätsüberwachung erfolgt mittels Inline-Inspektionssystemen
und/oder Inline-Densitometrie-Messeinrichtungen 108. Diese
können optional als Iinline-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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
Farbkonstanz wird vorzugsweise ermittelt, in dem an Rasterflächen
der Punktzuwachs, das Doublieren und das Schieben messtechnisch
erfasst werden.
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Die
Ermittlung der Farbkonstanz wird über integrierte Farbkontrolle
mit Inline-Densitometer und Farbregelanlage ausgeführt
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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.
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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.
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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.
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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 Huftragwerk 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-Ist-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
-
- 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
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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