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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Druckwerk mit einem Vollzylinder
als Formzylinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Desweiteren
betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Sicherung des
Formzylinders gegen Zerstörungen gemäß den
Merkmalen des Oberbegriffs X.
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Aus
dem Stand der Technik sind Druck- und Veredelungsmaschinen bekannt,
die mit Vollzylinder als Formzylindern arbeiten. Formzylinder in
der Form von Vollzylindern weisen eine geschlossene Oberfläche
auf, d. h. Sie weisen keinerlei Gruben oder andersartige Einbuchtungen
auf. Im Folgenden wird der Terminus Formzylinder synonym für
Formzylinder mit einer geschlossenen Oberfläche (Vollzylinder)
verwendet. Formzylinder im Sinne der Erfindung sind Zylinder, deren
Oberfläche eine Strukturierung zur Erzeugung eines Druckbildes
aufweisen.
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Bogenrotationsdruckmaschinen
mit erfindungsgemäßem Formzylinder mit geschlossener Oberfläche
sind aus der Patentliteratur bestens bekannt. Die
DE 1611 297 beschreibt ein Greifersystem an
einem Bogen-Überführzylinder einer Bogenrotationsdruckmaschine.
Die Greifer tauchen dabei in die Zylindergrube des Bogen führenden
Zylinders ein, um ein Kollision mit dem Tiefdruckzylinder, der verfahrensbedingt
ein geschlossene Oberfläche aufweist, während
des Durchlaufs durch den Druckspalt zu vermeiden. Eine Weiterbildung
einer Greifervorrichtung für Bogenrotationstiefdruckmaschinen
wird in der
DE 30 49 067 offenbart.
Auch in dieser Patentschrift tauchen die Greifer in die Grube des
Bogen führenden Zylinders ein.
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Die
EP 1 125 733 beschreibt
eine Kombination eines Siebdruckzylinders in Form einer Rotationsschablone
mit einem Siebdruckwerk. Auch diese Offenlegungsschrift beschreibt
das Eintauchen der Greifer innerhalb der äußeren
Kontur des Bogen führenden Druckzylinders.
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Die
Offenlegungsschrift
DE
199 63 574 beschreibt ein sehr universellen Ansatz zum
Einsatz in Offset-, Flexo- und/oder Tiefdruckwerken, wobei die Greifer
der bogenführenden Position vollständig innerhalb
des durch die Umfangsfläche des Gegendruckzylinders beschriebenen
Zylinders angeordnet sind.
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Die
im bisherigen Stand der Technik angeführten Lösungen
lösen das Problem der Beschädigung eines Vollzylinders
durch Greifer, die über die Zylinderkontur des bogenführenden
Zylinders herausragen, dadurch, dass die Greifer während
des Durchlaufs durch den Druckspalt, der zwischen dem Formzylinder
und dem bogenführenden Zylinder gebildet wird, dauerhaft
oder zeitweise innerhalb der Zylinderkontur des bogenführenden
Zylinders liegen. Die gefundenen Lösungen haben aber den
Nachteil, dass die Bogen deutlich verspannter transportiert werden
als bei Lösungen bei denen der Greiferrücken die
Zylinderkontur überragt. Dies führt insbesondere
bei biegesteifen Bedruckstoffen zu einer stärkeren Hebelwirkung
und somit zu einem stärkeren Abheben von der Zylinderkontur.
Ferner besteht das Problem, dass bei Kombinationsdruckmaschinen wegen
der kämmenden Übergabe der einzelnen Bogen führenden
Zylindern eine einheitliche und teure Lösung (zum Beispiel
einschwenkende Greifer) gefunden werden muss, obwohl diese nur partiell
benötigt werden. Druckmaschinen mit Offset- und Siebdruckwerken
in Form einer Kombinationsdruckmaschinen werden somit unnötig
verteuert, da in den Offsetdruckwerken wegen der Gummituchzylinder mit
Grube keine spezielle Bogenhandhabung benötigt wird.
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Formzylinder
in der Ausführung als Leichtbau sind in der Patentliteratur
ebenfalls beschrieben. Die
DE
10 2006 037 966 zeigt zum Beispiel eine Auftragswalze auf,
die einen Walzenkern aus Faserverbundwerkstoff umfasst. Die Gebrauchsmusterschrift
DE 299 23 870 A1 offenbart
eine Hülse für den Flexodruck, die aus Leichtlegierungen,
CFK, GFK oder Nickel aufgebaut ist. Die
DE 297 01 547 offenbart eine generelle
Anwendung einer Auftragswalze für den Druck- und Beschichtungsbereich,
deren Kern aus einem Faserverbundwerkstoff aufgebaut sind. Ferner
sind Walzenkerne aus Aluminium, Metallschäumen und Polymerschäumen
bekannt. Diese Leichtaufbauten einer solchen Walze führen
zu einer wesentlichen Gewichtsreduktion der Walze. Durch das bessere
Gewichts-/Stabilitätsverhältnis wird die Durchbiegung
der Walze, bedingt durch Ihr Eigengewicht und/oder Temperatureinflüsse
reduziert. Die Neigung solcher Walzen zu Eigenschwingungen durch
die geringe Masse und die oftmals besseren Dämpfungseigenschaften
ist wesentlich geringer als bei Walzen aus einem metallischen Grauguss. Leichtbau
kann im Sinne der Erfindung auch eine Hohlwalze aus Stahl sein,
die gleiche Steifigkeitseigenschaften bei einem geringeren Materialeinsatz erzielt.
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Ferner
ist in der Druckindustrie die Verwendung von Hülsen/Sleeves
in Formzylindern bestens von Bogen führen Maschinen bekannt.
Dabei wird eine Hülse, die ein Druckbild trägt,
auf mindestens einen Kern aufgeschoben und mit diesem verbunden. Die
Verbindung zwischen Hülse und Kern kann durch Schrumpfung
einer geweiteten Hülse, magentisch, durch mechanische Fixierung
oder auf jede andere geeignete Art geschehen. Die Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2008 007 881 zeigt
einen Formzylinder auf, bei dem eine Zwischenhülse aus
einem Zylinderkern sitzt und auf dieser Zwischenhülse wiederum eine
Platte sitzt, die Einbuchtungen zum Eintauchen von Greifern aufweist.
Die gefundene Lösung ist durch den Mehrfachaufbau sehr
aufwändig und kann nur für Flexo- und Tiefdruckanwendungen
eingesetzt werden. Der rotative Siebdruck ist bei diesem Verfahren
ausgeschlossen, da bei diesem die Druckfarbe durch das Sieb gedrückt
wird. Ein mehrfacher Sleeveaufbau würde dies nicht erlauben.
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In
Rollenrotationsdruckmaschinen sind Hülsen/Sleeves Bestandteil
vieler Maschinen. Die Hülsentechnik ist hier einfacher
einzusetzen, da bei einer Rollenbahn endlos ist und auch keine Rücksicht auf
Greifer genommen werden muss. Lösungen für Hülsen/Sleeves
im Rollenrotationsdruck sind unter anderem in den Schriften
DE 199 02 005 ,
DE 102 48 49 5 ,
US 5 351 616 und
DE 199 55 084 beschrieben. Die
hier geschilderten Lösungen sind aber nicht geeignet in
Bogendruckmaschinen Anwendung zu finden, da überstehende
Greifer zu einer Zerstörung der Vollzylinder führen
würden. Einzige mögliche Lösung wäre
das Wegtauchen der Greifer in den Zylinderkanal, wie zum Beispiel
in der
DE 1611 297 offenbart. Eine
solche Lösung ist jedoch mechanisch sehr aufwändig
und führt zu Verspannungen des Bogens.
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In
der Patentliteratur sind verschiedene aktive. schwingungsdämpfende
Maßnahmen bekannt. Aus der
DE
199 30 600 ist eine Einrichtung zur Verminderung von Walzenschwingungen
bekannt, die mittels eines Sensors die Schwingungen einer Druckwalze
erfasst und mittels eines Aktors eine Gegenkraft ausübt.
Die
EP 1 040 917 offenbart
ein Verfahren zu Kompensation von Schwingungen in Druckmaschinen.
Hierbei wird die Eigenform einer Druckmaschine bestimmt. An den
Stellen mit den höchsten Schwingungen werden entsprechende Drehmomente
zur Gegenkompensation aufgebracht. Die
DE 10 2006 036 025 offenbart
ein drehbewegliches Teil einer Bogendruckmaschine, dass aktive Schwingungsdämpfungseinheiten
aufweist. Eine aktive Schwingungsdämpfungseinheit ist eine
Einheit, die in der Lage ist Gegenkräfte aufzubringen,
die den Schwingungen entgegengesetzt wirken. In dem erfindungsgemässen
Lösung nach
DE
10 2006 036 025 ist ein Sensor Bestandteil des aktiven
Schwingungsdämpfungsvorrichtung, so dass diese Vorrichtung unabhängig
von der Maschinensteuerung arbeiten kann.
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Unter
dem Begriff aktive Schwingungsdämpfung werden in diesem
Patent alle Maßnahmen und Vorrichtungen subsummiert, bei
denen durch eine Vorrichtung eine der Schwingung entgegen gesetzte Kraft
aufgebracht wird.
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Ferner
gibt es Möglichkeiten zur passiven Schwingungsdämpfung,
bei der ein Bestandteil des Formzylinders, zum Beispiel eine Lage
eines Mehrschichtaufbaus, dämpfende Eigenschaften aufweist. Dies
dämpfende Schichten können zum Beispiel Elastomerschaumlagen,
Schäume aus beliebigen Kunststoffen oder Elastomerlagen
mit guten Dämpfungseigenschaften sein. D
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Vorrichtung
zum Bedrucken und Lackieren von Bogen zu schaffen, wobei jedes der Druckverfahren
Flexodruck, Tiefdruck und Siebdruck wechselweise eingesetzt werden
kann. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine für
Bogendruckmaschinen mit Greifern zur Bogenführung geeignete Vorrichtung
zu schaffen, die sich kostengünstig betreiben lässt.
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Diese
Merkmale werden durch eine Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst. Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum
Bedrucken oder Lackieren des Bogens umfasst einen ersten Bogen führenden
Zylinder mit Greifern zum Halten des Bogens, wobei die Greiferrücken über
die Zylinderfläche des Bogen führenden Zylinders
herausragen, und einen zweiten Formzylinder, der als Vollzylinder als
Flexoformzylinder, Tiefdruckzylinder oder Siebdruckzylinder ausgeführt
ist.
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Die
Erfindung umfasst ferner eine Druckmaschine, die mit einer solchen
Vorrichtung zum Bedrucken oder Lackieren eines Bogens ausgestattet
ist.
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Der
erfindungsgemässe Formzylinder wird dabei bei dem Durchgang
der Greifer durch den Druckspalt, der zwischen Formzylinder und
dem Bogen führenden Zylindern (Druckzylinder) mit Greifern gebildet
wird, soweit in seiner Lage verändert/abgehoben, dass er
die über die Zylinderkontur des Bogen führenden
Zylinders (Druckzylinder) herausragenden Greiferrücken/Greiferspitzen
nicht oder nur leicht berührt. Nach dem Durchgang wird
der Formzylinder wieder auf die Druckfläche des Bogens
abgesenkt. Durch das Ausheben wird die Beschädigung der Manteloberfläche
des Formzylinders sicher vermieden.
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Die
Lageveränderung der Rotationsachsen des Formzylinders zu
dem Bogen führenden Zylinders kann dabei anhand eines linearen
oder geraden Weges erfolgen, einem beliebigen nicht-linearen Wegs
oder einer Schwenkbewegung um eine Achse folgen. Dabei erfolgt die
Abstellbewegung durch den Formzylinder, während der Bogen
führende Zylinder (Druckzylinder) gestellfest gelagert
ist.
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Die
Lageveränderung kann erzielt werden, indem das den Formzylinder
aufnehmende Element in der Lage verändert wird, oder das
gesamte Gestell, in dem der Formzylinder gelagert ist angehoben wird.
Dabei kann die Raumlage weitere Elemente des Druckwerkes ebenfalls
verschiebbar sein. Beispielhaft sei hier nur ein Flexoformzylinder
erwähnt, der über eine Rasterwalze mit einer Kammerrakel eingefärbt
wird. Eine alleinige Abstandänderung des Formzylinders
könnte dazu führen, dass der Kontakt zwischen
Formzylinder und Rasterwalze verloren geht. In diesem Fall kann
es sinnvoll sein, ebenfalls die Raumlage der Einfärbeeinrichtung
zu verändern. Bei einem rotativen Siebdruckwerk könnte
eine alleinige Veränderung der Lage des Siebes ohne gleichzeitige
Raumlagenveränderung die innen liegende Rakel zu einer
Beschädigung des Siebes führen. Auch hier ist
es sinnvoll die Raumlage der innen liegenden Rakel mit dem Sieb
oder sogar um einen größeren Betrag zu verändern.
Diese Beispiele sind nicht abschließend, sondern sollen
nur aufzeigen, dass es sinnvoll sein kann gleichzeitig mit der Lageänderung
des Formzylinders auch eine Lageänderung andere Bauteile
des Druckwerkes vorzunehmen. Dies kann geschehen, indem Elemente
oder Gruppen von Elementen des Druckwerks mit einem eigenständigen
Verstellmechanismus versehen werden oder die Elemente gemeinsam
in einem Gestell befestigt sind, dass insgesamt in der Lage verändert wird.
Das Gestell kann dabei die Seitenwand des Druckwerks oder ein separates
Gestell sein, das innerhalb der Seitenwände des Druckwerks
befestigt ist.
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Formzylinder
in Druckmaschinen sind in den meisten Fällen als Gusszylinder
ausgeführt. Diese sind sehr schwer und können
daher nicht hoch-dynamisch ausgehoben werden und neigen zu Schwingungen.
Bei der erfindungsgemässen Ausführung muss jedoch
der Formzylinder bei jedem Bogendurchlauf ausgehoben werden. Bei
modernen, schnell laufenden Druckmaschinen kann die Taktbewegung
daher bis zu 5-mal die Sekunde erfolgen. Zukünftig sind
noch höhere Maschinenleistungen auch im Bogendruck zu erwarten.
Die Formzylinder müssen daher zwingend als Leichtbauzylinder
mit guten Dämpfungseigenschaften aufgebaut sein. Geeignete Leichtbauzylinder
bestehen zu mindestens teilweise aus Faserverbundstoffen, Aluminiumaufbauten,
geschäumten Kunstoffen oder Metallschäumen oder beliebigen
Kombinationen davon. Die Vielzahl der möglichen Kombinationen
lässt eine exakte Definition eines Materialmixes nicht
zu, deswegen soll der Terminus Leichtbauzylinder über eine
Gewichtsdefinition bezogen auf das maximale verarbeitbare Bogenformat
der Druckmaschine definiert werden. Leichtbau ist nach der Definition
ein Formzylinder, dessen Gesamtgewicht bezogen auf einen Quadratmeter
Bogenfläche ein Verhältnis 100 kg/1 qm oder weniger
aufweist, d. h. bei einem Quadratmeter Bogenfläche darf
der Formzylinder maximal 100 kg wiegen. Vorzugsweise liegt aber
das Verhältnis bei 75 kg/1 qm oder weniger.
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Das
niedrige Gewicht ist deswegen auch erforderlich, da es sich bei
den Formzylindern um Wechselzylinder handelt. Die Formzylinder können dabei
alleine gewechselt werden oder Bestandteil eines Druckwerkes sein,
das komplett inklusive seiner Seitenrahmen gewechselt wird. Solche
Wechseldruckwerke sind unter anderem als so genannte Einschubdruckwerke
bekannt.
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Die
Lageveränderung des Formzylinders und gegebenenfalls anderer
Elemente des Druckwerkes kann dabei mechanisch, zum Beispiel über Kurven,
Exzenter, Schwingen, elektrisch über Motoren, pneumatisch,
hydraulisch oder über eine jede andere geeignete Art erfolgen.
In einer besonderen bevorzugten Ausführungsform erfolgt
die Lageveränderung des Formzylinders und gegeben falls
weiterer Elemente des Druckwerkes durch Kurven, die im Bereich der
Greifer mit dem Bogen führenden Zylinder (Druckzylinder)
verbunden sind. Hierdurch wird er Formzylinder immer sicher ausgehoben,
während bei elektrischen oder anderen Stellmitteln immer
der Fehlerfall betrachtet werden muss, um eine Kollision zwischen
Formzylinder und den überstehenden Greifern zu vermeiden.
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Die
Lageveränderung hin zu Bedruckstoff nach dem Durchlauf
der Greifer durch den Druckspalt kann dabei so erfolgen, dass der
Formzylinder bezogen auf die jeweilige Stellung des Bogen führenden Zylinders
(Druckzylinder) an einem fest vorgegebenen Ort erfolgt. Dieser Aufsetzpunkt
würde den Druckbeginn definieren. Der Aufsetzzeitpunkt
kann auch variabel gestaltet werden, wenn zum Beispiel der Druckbeginn
erst später erforderlich ist. In diesem Fall könnte
der Formzylinder sanfter über eine längere Strecke
an geschwenkt werden. Diese wäre der Fall, wenn zum Beispiel
bei einer partiellen Lackierung das Druckbild erst deutlich nach
dem potentiellen Druckanfang liegt.
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Der
Formzylinder kann dabei eine aktive oder eine passive Dämpfungsvorrichtung
aufweisen. Eine passive Dämpfung wird zum Beispiel erzielt, wenn
mindestens eine Lage des Formzylinderaufbaus stark dämpfende
Eigenschaften aufweist. Eine solche Lage könnte ein Elastomer
mit dämpfenden Eigenschaften oder ein Elastomer- oder Polymerschaum
sein. Eine aktive Schwingungsdämpfung kann auf die Zapfen
des Formzylinders oder auf den Zylinderkörper des Formzylinders
selber wirken, indem aktiv eine der Schwingung entgegengesetzte Kraft
aufgebracht wird. Dies kann zum Beispiel mit geeigneten Piezoaktuatoren
erfolgen. Eine Schwingungsdämpfung kann erforderlich sein,
da der Formzylinder durch das bogenweise Takten in Schwingungen
geraten kann.
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Der
Formzylinder kann dabei als Formzylinder ausgeführt sein,
oder als einen Kern, auf dem mindestens eine weitere Lage in der
Form einer Hülse/Sleeve befestigt wird. Eine besondere
Ausführungsform ist das rotative Sieb, bei dem der Mantel des
Formzylinders durch das Siebgewebe gebildet wird. Das Siebgewebe
kann dabei ein Polymergewebe, ein metallisiertes Gewebe oder eine
Vollmetallgewebe oder Schablone sein.
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Durch
die Lageveränderung von Bogen führenden Zylinder
(Druckzylinder) während des Durchlaufs der Greifer durch
den Druckspalt kann in vorteilhafter Weise die Anwendungsbandbreite
von Beschichtungsverfahren in Bogendruckmaschinen erweitert werden.
Tiefdruckanwendungen, rotativer Siebdruck und Flexodruck werden
ohne großen maschinenbaulichen Aufwand möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 1611297 [0004, 0010]
- - DE 3049067 [0004]
- - EP 1125733 [0005]
- - DE 19963574 A [0006]
- - DE 102006037966 [0008]
- - DE 29923870 A1 [0008]
- - DE 29701547 [0008]
- - DE 202008007881 [0009]
- - DE 19902005 [0010]
- - DE 10248495 [0010]
- - US 5351616 [0010]
- - DE 19955084 [0010]
- - DE 19930600 [0011]
- - EP 1040917 [0011]
- - DE 102006036025 [0011, 0011]