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Die Erfindung betrifft eine Bogenrotationsoffsetdruckmaschine mit Einrichtungen zum Trocknen unbeschichteter Mehrfarbdrucke.
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Es ist bekannt, Druckbogen nach einem Drucken eines mehrfarbigen Druckbildes mit einer schnell trocknenden Beschichtung, wie einem Lack, zu versehen, um die noch nicht ausgehärtete Farboberfläche zu schützen. Zur Herstellung schnell trocknender Farbschichten werden auch UV-reaktive Druckfarben verwendet, die nach Bestrahlung mit UV-Licht vernetzen und dabei schlagartig eine trockene Oberfläche bieten. Weil aber derartige Druckfarben auf dem Bedruckstoff nicht nachtrocknen, wie etwas konventionelle Offsetdruckfarben, muss zwangsläufig für eine vollständige Vernetzung der Farbschichten gesorgt werden. Andernfalls würde ein gänzlich unbrauchbares Druckprodukt entstehen.
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In der
US 2002/0178944 A1 wird eine Rotationsdruckmaschine mit integrierter Lackiereinrichtung offenbart. Durch die Einbindung von Lackwerken in Rotationsdruckmaschinen wird es in an sich bekannter Weise möglich, besondere Druckeffekte, insbesondere Glanzeffekte auf einem Bedruckstoff zu realisieren. Bei der Verarbeitung von Bedruckstoffen unter Einschluss von Lackwerken sind besondere Abstimmungen der Druckgeschwindigkeit erforderlich, um eine hinreichende Trocknung des Lackes vor Einlauf des Bedruckstoffes, insbesondere Bogens in ein nachfolgendes Druckwerk oder in eine Bogenauslage zu gewährleisten.
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Aus der
EP 1671788 B1 ist eine Rotationsdruckmaschine mit integrierter Lackiereinrichtung bekannt. In der Rotationsdruckmaschine ist in einem in Bogenlaufrichtung dem Bedruckspalt nachgeordneten Bogenabgangsabschnitt eine Strahlereinrichtung vorgesehen, die zur Bestrahlung des auf den Bedruckstoff applizierten Lackes unmittelbar nach Auslauf aus dem Bedruckspalt mit lackhärtender, und/oder lacktrocknender Strahlung dient. In einem der Strahlereinrichtung in Bogenlaufrichtung nachfolgenden Bereich der Druckzylindereinrichtung ist parallel zu der Druckzylindereinrichtung eine Blaseinrichtung zum Anblasen des bestrahlten Lackes mit konditionierter Luft angeordnet. Dadurch wird es möglich, den Trocknungs- oder Aushärtevorgang des auf den Bedruckstoff übertragenen Lackes unmittelbar nach Auslauf des Bedruckstoffes aus dem Bedruckspalt zu initiieren und vorzufestigen. Die weitere Trocknung oder Härtung kann noch innerhalb des gleichen Zylinderquadranten durch die Beaufschlagung mit konditionierter Luft erfolgen. Die Wellenlänge jener Strahlung liegt vorzugsweise im Bereich von 350 nm bis 4000 nm, insbesondere im Bereich von 700 nm bis 4000 nm. Die Konditionierung der Luft erfolgt vorzugsweise im Hinblick auf einen spezifizierten Feuchte-/Temperaturzustand. Die Strahlereinrichtung kann ein IR-Kaltstrahler sein oder kombiniert mit einem UV-Strahler angeordnet sein. Die Intensität der durch den IR-Kaltstrahler auf den Bedruckstoff aufgebrachten Strahlung kann einstellbar veränderbar sein. Vorzugsweise ist die Temperatur der durch die Luftschwertdüsenanordnung aufgebrachten Luft einstellbar veränderbar. Hierdurch wird es möglich, die durch die Luftbeaufschlagung des Lackes, oder des Bedruckstoffes eingebrachte, oder ggf. auch abgeleitete Wärmemenge zu steuern. Es ist möglich, die Blaseinrichtung und den IR-Kaltstrahler zu einem Trocknungsmodul, oder einer Baugruppe zusammenzufassen. Die Blaseinrichtung und der IR-Kaltstrahler sind vorzugsweise so kompakt angeordnet, dass eine Bestrahlung und Luftbeaufschlagung in einem Winkel am Druckzylinder erfolgt, der kleiner ist als 45°. Eine derart kompakte Anordnung einer Lacktrocknungseinheit kann vorteilhaft in dem zwischen Bedruckspalt und dem Übergabebereich auf den Transferzylinder liegenden Umfangsbereich des Druckzylinders angeordnet werden.
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Es ist weiterhin bekannt mit speziellen UV-reaktiven Druckfarben ein schnell zu trocknendes Druckprodukt zu erzeugen. Neben dem sehr hohen Energieaufwand und Umweltbedenkengegen deren Anwendung, z. B. wegen Ozonentstehung, ist aber auch die Frage der Weiterverarbeitung derartiger Produkte nicht ausreichend geklärt. Denn die Behandlung der Druckbilder mit UV-Strahlern reicht in den meisten Fällen nicht aus, um eine belastungsfähige und damit scheuerfeste Farboberfläche und damit einen weiterverarbeitungsfähigen Farbauftrag in einem sicher beherrschbaren Verfahren zu erreichen. Außerdem wird bei der Verwendung von speziellen UV-Strahlern zur verbesserten Aushärtung der Farbschichten nur ein unbefriedigendes und gegenüber dem Drucken mit konventionellen Offsetdruckfarben schlechteres Glanzergebnis erzielt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, in einer Bogenoffsetdruckmaschine einen Farbauftrag mit strahlungshärtenden Spezialfarben auf einen Bedruckstoff bei möglichst schneller und vollständiger Trocknung zu ermöglichen, wobei der apparativen Aufwand Vorteile bieten soll.
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Erfindungsgemäß wird eine Bogendruckmaschine für den ein- oder mehrfarbigen Druck von Druckfarben auf Druckbogen mit einem Anleger, einem oder mehreren Druckwerken zum Auftragen von Spezialdruckfarben auf einen Bedruckstoff unter Verwendung von Farb-/Feuchtwerken, von Platten-, Gummi- und Gegendruckzylindern eingesetzt. Die Spezialdruckfarben sind zur Aushärtung mittels einer UV-Strahlung mit Photoinitiatoren versetzt. Die Druckbogen werden mit einem Auslegerförderer einem Bogenstapel eines Auslegers zugeführt. Im Bereich direkt nach einem letzten zum Drucken einer Spezialdruckfarbe geeigneten Druckwerkes ist dem Förderweg der Druckbogen auf der bedruckten Seite wenigstens eine erste Strahlereinrichtung zur Einbringung von Wärmeenergie in die Druckfarbenschicht vorgesehen. Auf dem Förderweg des Auslegerförderers zum Ausleger ist in Bogenlaufrichtung in einem Abstand von wenigstens der Länge eines Druckbogens zur ersten Strahlereinrichtung eine zweite Strahlereinrichtung zum Aufbringen einer das Aushärten der Druckfarbenschicht auf dem Druckbogen auslösenden Strahlung angeordnet. Vorzugsweise ist die erste Strahlereinrichtung im Bereich des letzten Druckwerkes einem Bogen führenden Gegendruckzylinder nach dessen Druckspalt mit einem Gummizylinder zugeordnet.
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In Weiterbildung ist die erste Strahlereinrichtung in oder nahe dem Zulaufbereich der Druckbogen zu dem direkt auf das letzte Druckwerk folgenden Auslegerförderer und im Bereich des Auslegerförderers angeordnet. Weiterhin vorzugsweise ist die erste Strahlereinrichtung als IR-Strahlereinrichtung zur Beaufschlagung der frisch bedruckten Druckbogen mit einer die Farbenschicht auf den Druckbogen aufheizenden IR-(Infrarot-)Strahlung ausgebildet. In Weiterbildung ist die erste Strahlereinrichtung als Thermoluft-Blaseinrichtung zur Beaufschlagung der Farbenschicht auf den frisch bedruckten Druckbogen mit einem aufgeheizten Luftstrom ausgebildet. Vorzugsweise besteht die erste Strahlereinrichtung aus einem oder mehreren Modulen besteht, wobei die mehreren Module einzeln oder als variabel schaltbaren Gruppen gemeinsam betreibbar angeordnet sind. In Weiterbildung sind die IR-Strahlereinrichtungen separat oder gemeinsam mit Thermoluft-Blaseinrichtungen oder umgekehrt betreibbar Vorzugsweise ist die zweite Strahlereinrichtung am Förderweg des Auslegerförderers im Bereich vor oder nahe dem Ausleger angeordnet und als UV-Strahlereinrichtung aus einem oder mehreren UV-Strahlern bestehend angeordnet. In Weiterbildung ist zwischen dem ersten Modul der ersten Strahlereinrichtung und dem letzten Modul der zweiten Strahlereinrichtung am Förderweg des Auslegerförderers eine maximale Trockenstrecke ausgebildet. In Weiterbildung sind die Module der ersten Strahlereinrichtung und die UV-Strahler der zweiten Strahlereinrichtung derart koordiniert schaltbar angeordnet sind, dass zwischen dem in Bogenlaufrichtung letzten IR-Strahler oder der letzten Thermoluft-Blaseinrichtung und dem in Bogenlaufrichtung zum Ausleger ersten UV-Strahler ein an die Bedruckstoff-, Farb- und Trocknungsbedürfnisse angepasster Trocknungsweg ergibt.
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In Anspruch 9 wird ein Verfahren zum Betreiben einer Bogendruckmaschine für den ein- oder mehrfarbigen Druck von Spezialdruckfarben auf Druckbogen wiedergegeben, bei dem ein ein- oder mehrfarbiges Druckbild wird mittels der Druckwerke auf einen Druckbogen aufgetragen, ohne weitere Beschichtung des Druckes einer Trocknung zugeführt, die Spezialdruckfarben des Farbbildes mittels einer ersten Strahlereinrichtung aufgeheizt, die aufgeheizten Druckbogen über wenigstens eine Bogenlänge ohne weitere Strahlungsbehandlung transportiert, die Spezialdruckfarben des Druckbildes mittels einer zweiten Strahlereinrichtung einer die Spezialdruckfarben aushärtenden Strahlungsbehandlung unterzogen und die Druckbogen mit durchgehärteten Spezialdruckfarben im Ausleger auf einem Bogenstapel ausgelegt werden. Vorzugsweise wird jeder Druckbogen nach dem letzten Druckwerk einer Strahlungsbehandlung mittels wenigstens einer IR-Strahlereinrichtung und/oder einer Thermoluft-Blaseinrichtung (14) unterzogen und nach einer Wartezeit beim Weitertransport mittels des Auslegerförderers mittels einer UV-Strahlereinrichtung zur vollständigen Aushärtung der Spezialdruckfarben im Farbbild auf dem Druckbogen behandelt. In Weiterbildung werden bei Verwendung von jeweils mehreren Modulen der IR-Strahlereinrichtungen (13) und/oder Thermoluft-Blaseinrichtungen (14) und der UV-Strahlereinrichtung die Module Strahlereinrichtungen in Abhängigkeit vom Drucksujet so geschaltet, dass für eine beabsichtigte Weiterverarbeitung der Druckbogen eine ausreichende Durchhärtung der Spezialdruckfarben dadurch erreicht wird, dass eine ausreichende Aufheizung des Farbbildes, eine ausreichende Wartezeit bis zur härtenden Behandlung und eine ausreichende Einwirkung der härtenden Strahlung gegeben ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von zeichnerischen Darstellungen näher erläutert.
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Dabei zeigen
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1 eine schematische Darstellung einer Bogendruckmaschine mit Druckwerken und Trocknungseinrichtungen und
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2 eine vergrößerte Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung im Bereich eines Auslegerförderers eines Auslegers.
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In 1 ist eine Bogenrotationsoffsetdruckmaschine bekannter Bauart dargestellt. Diese weist einen Anleger 1 zum vereinzelten Zuführen von Druckbogen zu einem ersten Druckwerk 2 auf, wobei sich an das erste Druckwerk 2 weitere Druckwerke 3, 4, 5 anschließen. Die Druckwerke 2 bis 5 sind sämtlich gleich aufgebaut und weisen einen Platten- oder Formzylinder P, einen Gummi- oder Drucktuch- oder Übertragungszylinder G und einen Druck- oder Gegendruckzylinder D auf, wobei dem Plattenzylinder P jeweils ein Farbwerk und wahlweise ein Feuchtwerk zugeordnet ist. Die Bogenrotations-Offsetdruckmaschine nach 1 weist außerdem nach dem letzten Druckwerk 5 ein Trocknermodul 6 auf. Von dem Trocknermodul 6 aus werden die Druckbogen einem Lackmodul 7 zugeleitet. Vom Lackmodul 7 aus werden die Druckbogen einem als endloses Kettenfördersystem ausgebildeten Auslegerförderer 8 zugeleitet. In dem Auslegerförderer 8 werden die Druckbogen mittels umlaufender Greifersysteme 8A in einer Bogentransportrichtung R zu einem Ausleger 10 transportiert und schließlich im Ausleger 10 auf einem Bogenstapel ausgelegt. Innerhalb des Auslegerförderers 8 sind Einrichtungen zu berührungslosen Oberflächenbehandlung in Form von Strahlereinrichtungen 12, 13 und 14 vorgesehen, die dem Förderweg des Auslegerförderers 8 so zugeordnet werden, dass sie die bedruckte Seite der Druckbogen bestrahlen können. Dazu sind UV-Strahlereinrichtungen 12, IR-Strahlereinrichtungen 13 und Thermoluft-Blaseinrichtungen 14 parallel zum Förderweg des unteren Kettentrums des Auslegerförderers 14 vorgesehen. In dem Trocknermodul 6 können ebenfalls IR-Strahlereinrichtungen 13 und Thermoluft-Blaseinrichtungen 14 vorgesehen sein.
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Im Umfang der dabei definierten Ausdehnung des Förderwegs für die Druckbogen zwischen den in Bogentransportrichtung R gesehen ersten und letzten Strahlereinrichtungen 12, 13 oder 14 wird eine Trockenstrecke 9 definiert, die hauptsächlich innerhalb des Auslegerförderers 8 angeordnet ist. Bei Einbeziehung des Trocknermoduls 6 kann die maximale Trockenstrecke 9 auch deutlich länger sein, wie dies durch die Markierung für die Trockenstrecke 9‘ (strichliierte Umrahmung) angedeutet ist.
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Die Trockenstrecke wird aufgeteilt in die Einwirkstrecken der Strahlereinrichtungen 12, 13, 14 und den freien Transport der Druckbogen zwischen den ersten und den zweiten Strahlereinrichtungen. Daher ist in 1 als Unterabschnitt der Trockenstrecke 9 eine Wartestrecke 9A bezeichnet. Dort werden die Druckbogen von den ersten Strahlereinrichtungen 13, 14 zu den zweiten Strahlereinrichtungen 12 transportiert, wobei die Einwirkung der ersten Strahlereinrichtungen in den Farbschichten auf den Druckbogen noch nachwirken kann. Die Wartestrecke 9A kann ebenfalls bei Einbeziehung des Trocknermoduls 7 um die Strecke 9A‘ verlängert werden.
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Für den Fall der Produktion von Druckbogen ohne zusätzliche Beschichtung auf dem Farbendruck wird das Lackmodul 7 außer Funktion gesetzt. Die Druckbogen laufen dann ohne Bearbeitungsvorgang durch das Lackmodul 7. So könnte das Trocknermodul im erfindungsgemäßen Sinn zur Bestrahlung der unbeschichteten Druckbogen verwendet werden.
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Vorzugsweise wird jedoch eine Bogenrotations-Offsetdruckmaschine verwendet, die kein Trocknermodul 6 und kein Lackmodul 7 aufweist und daher in ihrer Struktur einfacher und kostengünstiger und in ihren Abmessungen deutlich kleiner ist.
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Die zuvor erwähnte Konfiguration ist in 2 dargestellt, wo ein letztes Druckwerk 11 für das Drucken eines Farbbildes direkt dem Auslegerförderer 8 zugeordnet ist. Die Druckbogen B werden also von dem Gegendruckzylinder D des Druckwerks 11 in vollständig eingefärbten Zustand an den Auslegerförderer 8 übergeben und dann am unteren Trum des als endloser Kettenförderer ausgebildeten Auslegerförderers 8 weitergefördert. Im aufsteigenden Bereich des Auslegerförderers 8, der hier als Bogenaufgang 15 bezeichnet wird sind dem Förderweg des Auslegerförderers 8 einige Strahlungseinrichtungen parallel zueinander und zum Förderweg des Auslegerförderers 8 ausgerichtet angeordnet.
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In 2 sind in abwechselnder Anordnung IR-Strahlereinrichtungen 13 und Thermoluft-Blaseinrichtungen 14 dargestellt. In Bogentransportrichtung R weitergehend werden die Druckbogen B von den Greifersystemen 8A parallel zu dem Förderweg des Auslegerförderers 8 im Bereich einer Trockenstrecke 9 weitergefördert bis zweite Strahlereinrichtungen in Form von einem oder mehreren UV-Strahlern 12 parallel zum Förderweg des Auslegerförderers 8 angeordnet sind. Im Bereich zwischen der letzten IR-Strahler 13 oder der letzten Thermoluft-Blaseinrichtung 14 und dem ersten UV-Strahler 12 ist als Teil der gesamten Trockenstrecke 9 eine Wartestrecke 9A definiert, über die die Druckbogen B während des Transports nach der Wärmebehandlung durch die IR-Strahler 13 oder die Thermoluft-Blaseinrichtungen 14 nicht behandelt werden, so dass die erfolgte Aufheizung des Druckbogens B mit den aufgetragenen Farbschichten sich über den Druckbogen B vergleichmäßigen kann. Im Anschluss an die Strahlungsbehandlung mit UV-Strahlung durch die UV-Strahler 12, wobei die Farbschichten auf dem Druckbogen B ausgehärtet werden, wird der Druckbogen B auf dem Bogenstapel im Ausleger 10 abgelegt.
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Das Prinzip der Erfindung besteht also darin, dass durch den Einsatz eines IR Strahlers 13 und eines UV Strahlers 13 in der oben beschriebenen Anordnung in Einwirkung auf eine frisch mit Spezialdruckfarben bedruckten und ohne eine Lackschicht belassenen Druckbogen B erreicht wird, dass die gedruckte und getrocknete Spezialdruckfarbe glänzend erscheint, wobei 50 bis 60 Glanzpunkte erreicht werden können.
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Das Verfahren ist im Rahmen der dargestellten Maschinenkonfiguration recht variabel gestaltbar. Nach dem Druck der Spezialdruckfarben kann z. B. der in Bogentransportrichtung R angeordnet erste der IR-Strahler 13 und der in Bogentransportrichtung gesetzt zuletzt angeordnete UV-Strahler 12 für die Bestrahlungs- und Härtungsbehandlung eingesetzt werden.
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Weiterhin wurde erkannt, dass ein Abstand zwischen den ersten und zweiten Strahlungseinrichtungen (IR-Strahler 13, UV-Strahler 12) erforderlich ist, die als Wartestrecke 9A ausgewiesen ist. Durch die Wartestrecke 9A wird die Einwirkung der Wärme auf die Farbschichten so vergleichmäßigt, dass die Einwirkung der UV-Strahlung mittels den im Abstand der Wartestrecke 9A angeordneten UV-Strahlern 12 auf die Farbschichten des Druckbogens so verbessert wird, dass ein guter Glanz auf dem Druckbild zu erreichen ist.
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Weiterhin ist die dargestellte Vorrichtung insofern auch variabel als durch den Einsatz von einem oder mehr als einem IR-Strahler 13 der Glanz des Druckbogens nach der Aushärtung mittels des oder der UV-Strahler 12 beeinflusst werden kann. Dabei gilt die einfache Regel, dass je mehr IR-Strahler 13 eingesetzt werden, auch der messbare Glanz auf dem Druckbild erhöht wird.
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Die Art der als zweiter Strahlungseinrichtungen eingesetzten UV-Strahler 12 in Bezug auf deren systembedingte Bauart mit Verwendung von Quecksilber oder einer unterschiedlichen Dotierung mit Eisen oder anderen bekannten Werkstoffen, spielt im Zusammenhang der Wirksamkeit der UV-Strahlung für den Glanz des Druckbildes oder die Durchhärtung der Farbschichten keine Rolle.
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Gleichzeitig mit der verbesserten Glanz des Druckbildes nach der Aushärtung mittels der UV-Strahler 12, ist ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Systems, dass eine hohe Scheuerfestigkeit der aufgedruckten Farbschichten nach der Härtung erreicht werden kann. Dieser Erfolg wird erzielt, obwohl eine deutlich verringerte Strahlerleistung für die UV-Bestrahlung eingesetzt wird.
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Weiterhin kann alternativ oder in Kombination mit den IR-Strahlern 13 der Einsatz von Heißluft erfolgen, indem für die Aufheizung der Farbschichten, die im Bereich des Bogenaufgangs 15 angeordneten Thermoluft-Blaseinrichtungen 14 zugeschaltet werden. Damit kann in gleicher Weise der Glanz des Druckbildes erreicht werden wie durch den Einsatz der IR-Strahler 13.
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In vorteilhafter Weise kann auch eine Kombination von IR-Strahlern 13 und Thermoluft-Blaseinrichtungen 14 verwendet werden.
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Durch die variable Schaltung und Anordnung der IR-Strahler 13 und der Thermoluft-Blaseinrichtungen 14 kann auch die Wartestrecke zur Vergleichmäßigung der Wärmeeinwirkung in den Druckfarbenschichten gesteuert werden.
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Erfindungsgemäß gilt, dass bei einer stark reduzierten elektrischen Leistung bei der eingesetzten UV-Strahlung (weniger Strahler oder weniger Betriebsleistung) das Trocknungsergebnis zu einer guten Aushärtung der Farbschichten mit scheuerfester Oberfläche und einem glänzenden Bild auf dem Druckbogens führt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anleger
- 2
- Druckwerk
- 3
- Druckwerk
- 4
- Druckwerk
- 5
- Druckwerk
- 6
- Trocknermodul
- 7
- Lackmodul
- 8
- Auslegersystem
- 9
- Trockenstrecke
- 10
- Ausleger
- 11
- Druckwerk
- 12
- Zweite Strahlungseinrichtung, UV-Strahlungseinrichtung
- 13
- Erste Strahlungseinrichtung, IR-Strahlungseinrichtung
- 14
- Erste Strahlungseinrichtung, Thermoluft-Blaseinrichtung
- 15
- Bogenaufgang
- 8A
- Greifersystem
- 9A
- Wartestrecke
- B
- Druckbogen
- P
- Plattenzylinder
- G
- Gummizylinder
- D
- Gegendruckzylinder
- R
- Bogenlaufrichtung, Transportrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2002/0178944 A1 [0003]
- EP 1671788 B1 [0004]
