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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung von bedruckten
oder belichteten Bögen, auf welche durch eine Beschichtungsvorrichtung
ein Beschichtungsmittel aufgebracht wird.
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Stand der Technik
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Lackiermaschinen,
denen Druckprodukte oder andere bogenförmige Produkte,
wie Holzplatten, Bleche, Glasplatten etc. zur abschliessenden Lackierung
zugeführt werden, sind bestens bekannt. Zur Egalisierung
werden auch Kalander vor dem eigentlichen Beschichtungsvorgang eingesetzt,
um Unebenheiten des Materials und gegebenenfalls des Druckbildes
einzuebnen. Die Kalandrierung erfolgt dabei unter Druck und gegebenenfalls
Wärme in einem Kalandrierspalt, der von der Kalandrier-
und Gegendruckwalze gebildet wird. Durch diesen Kalandrierspalt
wird das zu kalandrierende Material hindurch geführt, wobei
die Kalandrierung des Materials unter Einwirkung von Druck und gegebenenfalls
Wärme erfolgt. Durch die Kalandrierung der Bedruckstoffoberfläche
erfolgt eine Einebnung der Oberfläche, so dass mit einem
geringen Lackauftrag ein hervorragendes Glanzergebnis erzielt werden
kann, da weniger Unebenheiten durch den Lackauftrag verfüllt
werden müssen.
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Ein
möglichst hoher Glanz eines UV-Lackauftrages wird erzielt,
indem nach dem UV Lackauftrag in einem Beschichtungswerk eine lange
Verlaufstrecke folgt bevor der strahlenhärtende Lack durch
eine Strahlungsvorrichtung, zum Beispiel UV-Strahler, gehärtet
wird. Durch die lange Verlaufsstrecke haben die Lacke Zeit auf der
Beschichtungsoberfläche zu verfliessen, so dass kleine
Unregelmässigkeiten im Lackauftrag egalisiert werden. Ferner
können kleine Lufteinschlüsse im Lack, die aufgrund
ihrer Streuung den Glanzeindruck minimieren können, aus
der Schicht austreten. Der Lackverlauf kann noch gesteigert werden,
indem oberhalb der Verlaufstrecke Wärmequellen, zum Beispiel
Infrarotstrahler, positioniert werden. Der Wärmeeintrag
verringert die Viskosität des Lackes und erleichtert somit
den Lackverlauf. Dem Wärmeeintrag sind dabei Grenzen gesetzt,
da bei einem zu hohen Lackauftrag die sich unter der Lackschicht
befindliche Druckfarbenschicht angelöst werden kann. Dies
kann zu einem Abschmieren/Ablegen der Druckfarbenschichten im Ausleger/Abstapler
einer Lackiermaschine führen. Auch die Länge der
Verlaufsstrecke ist in der Regel durch die räumlichen Begebenheiten
des Aufstellungsorts begrenzt. Nur wenige Druckveredeler oder Druckbetriebe
haben die Möglichkeit eine Verlaufsstrecke von 6 m und
mehr zu installieren. Besonders prekär ist die Raumfrage
in Kleindruckereien und Copyshops, die einen immer interessanteren
Markt für Lackier- und Beschichtungsanlagen darstellen.
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Es
ist aus dem Stand der Technik bekannt auch Inline in einer Druckmaschine
zur Verbesserung des Lackauftrages in einer Druckmaschine den Lackauftrag
in einer Druckmaschine zu kalandrieren. Die
DE 41 05 952 C2 beschreibt
eine Druckmaschine die als letzte Vorrichtung ein Kalandrierzylinder
aufweist. Der Kalandrierzylinder weist dabei eine Sprühvorrichtung
auf, wobei das aufgesprühte Medium die Anhaftung von nicht gehärteter
Druckfarbe und/oder Lacken an den Zylindern verhindern soll. Die
gefundene Lösung zeigt aber auch den Nachteil solcher Inline-Lösungen
auf. Die Anhaftung von frischer Farbe oder Lack kann nur durch farbabweisende,
meist empfindliche Oberflächen, oder das Aufsprühen
von Medien verhindert werden. Die aufgesprühten Medien
können die Nachverarbeitung, z. B. die Verklebung einer
Faltschachtel mit Leim negativ beeinflussen.
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Auch
sind eigenständige Kalandriereinrichtungen für
die Verarbeitung von Bogenmaterial bestens bekannt. Die
EP 0 637 467 A1 beschreibt
einen Kalander zum Auftragen wachshaltiger Dispersionen, der als
eigenständige Vorrichtung aus einer beheizbaren Kalanderwalze
mit einem grossen Durchmesser und einer oder mehreren an die Kalanderwalze
anstellbaren Gegendruckwalzen besteht.
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Die
US 2,277,426 offenbart eine
Vorrichtung zum Bearbeiten von Bogenmaterial. Beschrieben wird eine
eigenständige Kalandriereinrichtung, die gleichzeitig zum
Auftragen einer Beschichtung auf das Bogenmaterial und das Glätten
der Beschichtung auf dem Bogenmaterial ermöglicht.
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Die
EP 1 287 204 B1 beschreibt
eine Glätteinrichtung innerhalb einer Druckmaschine, die
eine Glättung des Druck- oder Lackbildes unter Einwirkung
von Druck und Wärme ermöglicht. Die Erfindung
offenbart ferner die Möglichkeit zur Strukturierung der
Oberfläche, indem eine Platte auf den Kalandrierzylinder
gespannt wird, der die gewünschte Oberflächenrauhigkeit
aufweist. So lassen sich auf einfache Weise unterschiedliche Glanzgrade
von Matt bis hoch glänzend einstellen.
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In
keiner dieser Patentschriften wird auf die Anwendung einer solchen
Kalandriervorrichtung in einer Offline-Lackiervorrichtung, die zum
Auftragen von strahlenhärtender Lacke mit anschliessender
Strahlenhärtung ausgelegt ist, Bezug genommen.
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Es
ist aus der
DE
10 2005 031 572 A1 auch ein Verfahren bekannt geworden,
um den Glanzgrad eines Lack- oder Farbaufdrucks durch eine abgestufte
Polymerisation einzustellen, indem zuerst die Oberfläche
des Lack- oder Farbauftrags polymerisiert und anschliessend in einem
zweiten Schritt die Durchpolymerisation erfolgt. Durch die Einstellung
von Wellenlänge und/oder Intensität der einzelnen
Härtungsschritte kann fast ein beliebiger Glanzgrad eingestellt
werden. Die Glanzgradeinstellung kann dabei Bestandteil eines Regelkreises sein,
indem der Glanzgrad gemessen und als Regelgrösse für
die Ansteuerung der beiden Strahlungseinheiten genutzt wird. Mit
dem besagten Verfahren lässt sich aber ausschliesslich
eine Mattierung des Lack- und/oder Druckfarbenauftrags erzielen,
eine Steigerung des Glanzgrades in Richtung Hochglanz ist nicht
möglich. Ziel der Erfindung ist deshalb in erster Linie
die Mattierung, um den glänzenden Inkjetauftrag an das
mattere Erscheinungsbild des Offsetdrucks anzupassen.
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Aufgabe
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Bearbeitung von Lack- und/oder
Druckfarbenschichten auf Bogen zu schaffen, die eine Erzielung von
Hochglanz, aber auch Mattierungseffekte auf engstem Bauraum ermöglicht.
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Lösung der Aufgabe
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in einem Schnitt mit
einer Reduzierungsvorrichtung eine Reduzierung, insbesondere bis
zum Gelpunkt oder einer Oberflächenaushärtung
des Beschichtigungsmittels erfolgt und in einem weiteren Schritt
die Bögen durch eine Kalandriereinrichtung Weiterbearbeitung
erfahren und in einem weiteren Schritt durch eine Härtungs-/Trocknungseinrichtung
das Beschichtigungsmittel ausgehärtet wird.
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Figurenbeschreibung
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
sowie anhand der Zeichnung, diese zeigt in
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1:
eine schematische Ansicht einer erfindungsgemässen Offline-Behandlungseinrichtung;
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2:
eine schematische Ansicht einer Bogenführung ohne durchgehendes
Förderband;
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3:
eine schematische Ansicht einer Bogenführung mit durchgehendem
Förderband
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1 zeigt
eine exemplarische Lackier- oder Beschichtungsmaschine 1 für
das Beschichten von bogenförmigen Materialien bzw. Bogen.
Die Bogen werden in einem Anleger 2 mittels eines Saugkopfs 3 von
einem Stapel 4 aufgenommen und nach vorne in Richtung Lackiermaschine 1 transportiert.
Der Transport kann dabei über einen Anlagetisch 5 erfolgen,
der gegebenenfalls mit Elementen zur seitlichen und Vorderkantenausrichtung
der Bogen ausgestattet ist. Alternativ kann der Bogen aber auch
direkt von dem Anleger 2 an eine Transportvorrichtung 15 der
Lackiermaschine übergeben werden. Der Anleger 2 kann
dabei als Einzelbogen oder Schuppenanleger ausgebildet sein.
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Die
Transporteinrichtung 15 kann umlaufende Greifersysteme
beinhalten und/oder aus einem Transportband oder aus mehreren Transportbändern
gebildet sein. Ausführungsbeispiele mit Transportbändern
zeigen 2 und 3.
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In
der exemplarischen Lackier- oder Beschichtungsmaschine 1 wird
der Bogen erst einer Kalandriervorrichtung 8 zugeführt,
die aus einer Kalandrierwalze 6 und einer Gegenwalze 7 gebildet
wird. Die Gegenwalze 7 ist dabei in der Regel mit einem
Kunststoff bezogen. Diese erste Kalandrierschicht dient der Einebnung der
Bogenoberfläche als Vorbehandlung vor dem Beschichten.
Die Erfindung kann aber ebenso ohne die in Förderrichtung
erste Kalandriereinrichtung 8 genutzt werden.
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In
Förderrichtung wird der Bogen abschliessend einer Beschichtungseinrichtung 9 zugeführt,
die den Bogen vollflächig oder partiell beschichtet. Die
Beschichtungseinrichtung kann ein Walzenauftragswerk, eine Beschichtungseinheit
mit einer bzw. mehreren Beschichtungsdüsen, eine Inkjeteinheit,
ein Flexodruckwerk, ein Tiefdruckwerk oder ein beliebiges Hochdruckwerk
sein.
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Dargestellt
ist exemplarisch ein Walzenwerk, mit einer Formwalze 10 und
einer Gegendruckwalze 11 zwischen denen der Bogen während
des Beschichtungsvorgangs hindurch geführt wird. Wesentlich
für die Erfindung ist dabei, dass in der Beschichtungseinrichtung 9 ein
zumindest teilweise strahlenhärtender Lack aufgetragen
wird, der unter Strahlungseinwirkung, zum Beispiel UV-Strahlen,
Elektronenstrahlung, etc. polymerisiert. Es kann sich dabei um ein
UV-Beschichtungsmittel, dass annährend vollständig
unter UV-Strahlungseinwirkung polymerisiert oder um ein so genanntes
Dual-Cure Beschichtungsmittel, dass unter Einwirkung von Wärme
und Strahlung härtet, handeln.
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Nach
der Beschichtung erfolgt ein erster Härtungsschritt mit
einer ersten Härtungs- oder Trocknereinrichtung 12.
Das Strahlungsspektrum bzw. die Strahlungsenergie ist dabei so gewählt,
dass der Lack nur bis zum Gelpunkt vorgehärtet wird. Alternativ
kann die Wellenlänge so gewählt werden, dass im
Wesentlichen nur die Oberfläche des Lackfilms gehärtet
wird.
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In
einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt wird der in der Beschichtungseinrichtung 9 aufgetragene und
durch die erste Trocknereinrichtung 12 vorgehärtete
Lack bzw. Beschichtungsmittel durch eine zweite Kalandriereinrichtung 13,
bestehend aus einer Kalandrier- 6 und einer Gegendruckwalze 7 unter
Druck- und vorzugsweise Wärmeeinwirkung kalandriert. Durch
die Kalandrierung wird eine gewünschte Oberflächengüte
des Lackfilms erzielt. Um Hochglanzeffekte zu erzielen hat die Kalandrierwalze 6 des
Kalandrierwerks 13 eine hochglänzende Oberfläche.
Diese Oberfläche kann unter anderem durch mechanisches
oder chemisches Polieren erzielt werden. Dieser Verfahrensansatz
hat den Vorteil, dass vergleichbare Hochglanzeffekte ansonsten nur
durch sehr lange Verlaufsstrecken erzielt werden. Viele Druckereien
und insbesondere Copyshops haben jedoch nur kleine Stellflächen
zur Verfügung. Der erfindungsgemässe Maschinen-
und Verfahrensansatz ermöglicht dagegen eine hochqualitative
Lackoberfläche ohne entsprechende Verlaufsstrecken und
damit hoch-qualitative Veredelungen auf engstem Raum.
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Nicht
immer sind jedoch hochglänzende Oberflächen gefragt.
Matte Lackeffekte sind mit klassischen UV-Lacken schwierig zu erzielen.
Die Kalandriereinrichtung 13 könnte daher auch
eine Kalandrierwalze mit einer definierten Oberflächenrauigkeit
aufweisen, die den ursprünglichen Glanzlack durch eine
Oberflächenprofilierung mattiert. Dadurch kann ein Lacksystem
für unterschiedliche Anwendungen eingesetzt werden.
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Die
Kalandrierwalze 6 der Kalandriereinrichtung 13 kann
als Vollwalze ausgestaltet sein, deren Oberfläche den gewünschten
Oberflächeneffekt erzielt. Bei einem Wechsel des Effektes
muss in diesem Fall die gesamte Walze gewechselt werden. Die Kalandrierwalze 6 kann
aber auch ein Zylinder sein auf dem eine Platte mit dem gewünschten
Oberflächeneffekt befestigt ist. Die Befestigung kann durch
eine Spannvorrichtung oder durch Aufkleben erfolgen.
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In
einer bevorzugten Ausführung ist die Kalandrierwalze 6 der
Kalandriereinrichtung 13 als ein Sleevezylinder ausgeführt.
Dabei wird eine Hülse, der Sleeve, über einen
Walzengrundkörper gezogen. Der Sleeve trägt dabei
die gewünschte Oberflächenstrukturierung.
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Ein
Bedruckstoff
16 kann dabei, wie in
2 schematisch
angedeutet, mit der durchgehenden Transporteinrichtung
15 durch
die Beschichtungs- und/oder Kalandriereinrichtung gezogen werden.
Die Transporteinrichtung
15 kann dabei ein oder mehrere
durchgehende Bänder, oder ein umlaufendes Greifersystem
sein. Im Falle eines Greifersystems muss mindestens einer der beteiligten
Zylinder der Beschichtungs-
9 oder Kalandriereinrichtungen
8,
13 eine
Grube für die Aufnahme des Greifersystems bei dem Durchlauf
durch den Beschichtungs- oder Kalandrierspalt aufweisen. Bezugszeichenliste
| 1 | Beschichtungsmaschine |
| 2 | Anleger |
| 3 | Saugkopf |
| 4 | Stapel |
| 5 | Anlagetisch |
| 6 | Kalandrierwalze |
| 7 | Gegenwalze |
| 8 | Kalandriervorrichtung |
| 9 | Beschichtungseinrichtung |
| 10 | Formwalze |
| 11 | Gegendruckwalze |
| 12 | Trocknereinrichtung/Reduzierungsvorrichtung |
| 13 | Kalandriereinrichtung |
| 14 | Härtungs-/Trocknungseinrichtung |
| 15 | Transporteinrichtung |
| 16 | Bedruckstoff |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4105952
C2 [0004]
- - EP 0637467 A1 [0005]
- - US 2277426 [0006]
- - EP 1287204 B1 [0007]
- - DE 102005031572 A1 [0009]