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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transfer bildgebender Schichten von einer Trägerfolie auf Druckbogen nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 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. Eine Bogen verarbeitende Maschine besitzt einen Anleger, einen Ausleger und zwischen beiden Aggregaten Druckwerke und ein Beschichtungsmodul. 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 Beschichtungsmodul 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 Beschichtungsmodules zwischen dem Gegendruckzylinder und der Presswalze geführt wird. Der Folienstreifen wird auf der Auslaufseite nach dem Verlassen des Beschichtungsmodules 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 Beschichtungsmodul 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.
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Nach dem Abtransport 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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Aus der
DE 10 2009 026 438 A1 ist eine Vorrichtung zum Kaltfolienprägen bekannt. In dieser Vorrichtung soll die Folienzuführung in einem Beschichtungsmodul zum Transfer von bildgebenden Schichten von einer Transferfolie auf einen Bedruckstoff in ihrer Anwendbarkeit erweitert werden. Hierzu ist in dem Beschichtungsmodul zum Übertragen von Schichten von der Transferfolie eine begrenzte Pressfläche angeordnet. Damit ist eine gezielte Steuerung des Folienvorschubes möglich. Die Transferfolie wird hierbei vorzugsweise in begrenzter Breite und in etwa tangential an einer Presswalze vorbeigeführt. Zur Folienspeicherung und Folienförderung sind hierfür spezielle taktweise betreibbare Fördereinrichtungen zugeordnet. Die Taktung des Folienvorschubes kann in Bezug auf eine am Umfang vorhandene Unterbrechung von Zylinderwirkflächen oder in Bezug auf am Umfang oder über die Breite von Zylinderwirkflächen variable Transferzonen für die Transferfolie durchgeführt werden.
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Aus der
DE 10 2009 002 254 A1 ist eine Folienführung in einer Prägeeinrichtung bekannt. Darin ist beschrieben, dass in einem Beschichtungsmodul zum Transfer von bildgebenden oder abdeckenden Schichten von einer Transferfolie auf einen Bedruckstoff eine flexible Betriebsweise zur Herstellung komplexer Bedruckstoffe bei schonender Folienbehandlung eingesetzt werden soll. Hierzu wird ein Folienapplikationsmodul in einer Bogenrotationsdruckmaschine mit Mitteln zur Regelung der Bahnspannung der Folienbahn versehen. Dabei ist vorgesehen, dass die Antriebe der Folienrollen jeweils für sich gesehen mit variablen Parametersätzen für unterschiedlichen Betriebszustände versehen werden, um die Bahnspannung der Transferfolie auf einem für den Folientransfer optimalen Niveau zu halten.
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Es wurde bei Tests festgestellt, dass die Abwicklung der Presswalze in Relation zur Oberfläche des auf dem Gegendruckzylinder aufliegenden Substrats erheblichen Einfluss auf die Applikationsqualität hat. Die Folie wird durch einen Druckspalt geführt und muss sich nun einem Walkprozess von Presswalze und Gegendruckzylinder anpassen. Dies kann zwar durch die bekannten Maßnahmen zur Beeinflussung von Bahnspannungsverhältnissen am Einlauf und Auslauf der Folienbahn zum Transferspalt annähernd ausgeglichen werden, aber die Transferfolie folgt durch Anhaftung an den auf dem Substrat aufliegenden Kleber eher der Druckzylindergeschwindigkeit als einer Tänzerwalze.
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Es ist bekannt derartige Beschichtungsmodule beispielsweise in Druckwerken von Druckmaschinen einzusetzen. Nachteilig an den bekannten Vorrichtungen ist, dass sie nicht flexibel einsetzbar sind und beim Wechseln von Bedruckstoffen eine unterschiedliche Druckcharakteristik entwickeln.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung vorzusehen, mittels derer der Übertrag einer bildgebenden Schicht z.B. einer Metallisierungsschicht, auf einen Druckbogen sicher, wirtschaftlich und exakt erfolgen kann, wobei die Vorrichtung für ein erweitertes Spektrum an Anwendungen handhabbar sein soll. Insbesondere soll eine einfache Anpassung der Druckqualität an unterschiedlichste Bedruckstoffe ermöglicht werden.
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Die Lösung dieser Aufgabe stellt sich erfindungsgemäß in einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 dar.
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Einer Einrichtung zur Zuführung von Transferfolie zu einem Beschichtungsmodul und zur Abführung vom Beschichtungsmodul sind eine oder mehrere Fördereinrichtungen zugeordnet, wobei der Folienvorschub mittels einer Steuerung der oder aller Fördereinrichtungen so steuerbar ist, dass der Transport der Transferfolie angehalten, unterbrochen oder begonnen werden kann. Beim Durchlaufen eines Bereiches der Presswalze außerhalb von durch Formatkanten oder Formatunterlagen auf den zu beschichtenden Bereich begrenzten Pressfläche wird dabei der Folienvorschub angehalten und die Presswalze läuft unter weiterer Berührung der Transferfolie gleitend durch.
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Erfindungsgemäß besitzt die Steuerung einen Datenspeicher, der mit Parameterdaten zur Antriebssteuerung der Fördereinrichtungen versehen ist. Abhängig von Fertigungsparametern beim Kaltfolientransfer werden einander zugeordnete Sätze, Paare oder Gruppen-Paare von Antriebsparametern aus dem Datenspeicher ausgewählt und danach jeder Fördereinrichtung gesondert zugeleitet.
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Vorteilhaft sind steuerbare Fördereinrichtungen zum Bremsen und Beschleunigen der Folienbahn im Takt der Verarbeitung des Kaltfolientransfers angeordnet. Die Fördereinrichtungen können als Walzenpaare mit wenigstens einer motorisch angetriebenen Antriebswalze ausgebildet sein und die Folienbahn klemmend führen.
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Vorteilhaft werden die Fördereinrichtungen werden derart angetrieben, dass die Bahnspannung der Folienbahn im Bereich zwischen den Fördereinrichtungen in Abhängigkeit von der Zuführung der Parametersätze verändert wird. Weiterhin vorteilhaft wird die Steuerung in Verbindung mit einer Maschinensteuerung der Bogen verarbeitenden Maschine eingerichtet, so dass bei Eingabe bestimmter Bedruckstoffdickendaten an der Maschinensteuerung diesen Daten zugeordnete Antriebsparameter aus dem Datenspeicher ausgewählt und den jeweiligen Antrieben zugeleitet werden. Die Auswahl kann vorteilhafter Weise auch auf Grund von Qualitätsdaten der beschichteten Bogen vorgenommen werden.
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Weiterhin kann eine Kombination der Auswahl von Antriebsparametern für die Antreibe der Folienbahn erfolgen, indem zunächst eine Einstellung anhand der Bedruckstoffdicke, ggf. automatisch, vorgenommen wird und danach zusätzlich anhand von aus dem Beschichtungsprozess ermittelten Qualitätsparametern eine ggf. manuelle Nachregelung der Parametereinstellung für die Antriebe der Transferfolie erfolgt.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.
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Dabei zeigt:
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1 eine grundsätzliche Darstellung einer Druckmaschine mit einer Folientransfereinrichtung,
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2 den Aufbau eines Beschichtungsmoduls mit einer Folientransfereinrichtung und
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3 und 4 die Anordnung einer Pressbespannung an einer Presswalze.
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1 zeigt Teile einer Bogenrotationsdruckmaschine, die zwei Druckwerke enthält und für folgende Zwecke eingesetzt wird:
- – Ein Druckbogen wird zunächst mit einem flächigen oder bildgebenden Klebstoffmuster versehen (Druckwerk als Auftragwerk 1).
- – Im Folgedruckwerk wird der Druckbogen gemeinsam mit einer Transferfolie 5 unter Pressung durch einen Transferspalt 6 geführt, (Beschichtungsmodul 2).
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Das Auftragwerk 1 kann ein an sich bekanntes Offsetdruckwerk mit einem Farbwerk 11, einem Plattenzylinder 12 und einem Drucktuchzylinder 13 sein. Der Drucktuchzylinder 13 wirkt mit einem Gegendruckzylinder 4 zusammen.
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Das Beschichtungsmodul 2 kann ebenfalls durch ein Offsetdruckwerk gebildet sein. Der Transferspalt 6 im Beschichtungsmodul 2 wird durch eine Presswalze 3 und einen Gegendruckzylinder 4 gebildet. Die Presswalze 3 kann dem Drucktuchzylinder entsprechen. Die Presswalze 3 kann auch dem Formzylinder eines Lackmodules entsprechen. Innerhalb des für den Folientransfer genutzten Beschichtungsmodules 2 ist eine Folienleiteinrichtung 14 für Transferfolien dargestellt. Die Transferfolie 5 wird dabei durch Schutzeinrichtungen 15 des Beschichtungsmodules 2 ein- und wieder ausgeführt.
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Die Folienvorratsrolle 8 ist dem Beschichtungsmodul 2 auf der Seite der Bogenzuführung zugeordnet. Die Folienvorratsrolle 8 weist einen Rollenantrieb 7 zur kontinuierlichen geregelten Zuführung der Transferfolie zum Beschichtungsmodul 2 auf. In der Folienzuführung können Umlenk- bzw. Spannwalzen zur Führung der Transferfolie 5 in einer im Wesentlichen konstanten Spannung gegenüber der Presswalze 3 vorgesehen sein. Auf der ablaufseitigen Seite des Druckwerkes ist eine Foliensammelrolle 9 für das verbrauchte Folienmaterial vorgesehen. Ein Rollenantrieb 7 an der Foliensammelrolle 9 ist stets vorteilhaft. Es kann sogar vorgesehen sein, dass die Transferfolie 5 mittels des Rollenantriebs 7 ablaufseitig gefördert und zulaufseitig mittels einer Bremse straff gehalten wird.
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Die Presswalze 3 (als Drucktuchzylinder oder Formzylinder oder separate Presswalze) trägt auf ihrer Oberfläche ein kompressibles bzw. dämpfendes, z.B. auch mit einer kompressiblen Zwischenschicht versehenes Element. Die Presswalze 3 kann dazu mit einer Pressbespannung 10 beispielsweise als Kunststoffüberzug, vergleichbar einem Gummituch bzw. Drucktuch, versehen sein, die in einem Zylinderkanal an Spannvorrichtungen gehalten wird.
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Zur Sicherung der Wirtschaftlichkeit des Beschichtungsverfahrens kann vorgesehen sein, den Folienvorschub der Transferfolie 5 von der Folienvorratsrolle 8 zum Transferspalt 6 und zur Foliensammelrolle 9 schrittweise steuerbar ist, wobei die Transferfolie 5 dann angehalten wird, wenn keine Übertragung bildgebender oder abdeckender Schichten erfolgen soll. Die zugehörige Vorrichtung beinhaltet vorzugsweise eine entsprechende Vorschubsteuerung für die Transferfolie 5, die dafür sorgt, dass wenigstens der im Bereich der Presswalze 3 und des Gegendruckzylinders 4 liegende Teil der Folienbahn stillsteht, solange der Zylinderkanal 26 des Gegendruckzylinders 4 durchläuft. Hierzu wird später in 2 bis 4 Näheres erläutert.
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Eine weitere Verbesserung der Folienausnutzung der beschriebenen Art ergibt sich, wenn die Transferfolie 5 in eine oder mehrere Teilfolienbahnen geringerer Breite aufgeteilt wird. Damit kann bei entsprechender Steuerung mit Hilfe der Einrichtung bzw. Einrichtungen zur Taktung des Folienvorschubes jeder der Teilfolienbahnen, die Ausnutzung der Transferfolie 5 auch bei zonal unterschiedlich langen Beschichtungsbereichen innerhalb eines Bogens verbessert werden.
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Weiterhin können in dem so gebildeten Folienapplikationsmodul aus dem Auftragwerk 1 und dem Beschichtungsmodul 2 Trockner 16 vorgesehen sein, mittels derer der Kleberauftrag oder die gesamte Folienbeschichtung getrocknet werden können. Hier kommen z.B. UV-Trockner in Frage.
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Eine Überwachungseinrichtung 17 zum Folienapplikationsmodul ermöglicht die Auswertung von Bildinhalten der Beschichtung und die Feststellung von Fehlern in der Folienbeschichtung.
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Der Transport der Transferfolie 5 kann an Folienleiteinrichtungen 14 wie etwas Folienleitwalzen mittels Bahnspannungsmessvorrichtungen 19 überwacht werden. Weiterhin kann zur Stabilisierung der Folienbahn 5 zwischen einer ersten Umlenkrolle und einer ersten Einlaufrolle zum Transferwerk eine Stabilisierungseinrichtung 30 angeordnet sein, um Flatterbewegungen der Folienbahn 5 zu reduzieren. Die Einstellung der Stabilisierungseinrichtung 30 kann in Verbindung mit Einrichtungen zur Bahnspannungsregelung 19 und ggf. einer Sensoreinrichtung 20 zur Bahnbruchüberwachung vorgenommen werden.
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Die zusätzlich gewonnene Information über die Bahnspannung als Istwert, insbesondere im Zusammenhang der genannten Auswertungen, kann für die Steuerung des Druck- bzw. Transferprozesses verwendet werden. Dazu ist das System an einen Leitstand der Druckmaschine koppelbar, über den die Sollwerte für maximale und minimale Bahnspannung eingebbar sind. 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 abhängig sein. Die notwendigen Daten können über Schnittstellen direkt von Datenträgern an Folienvorratsrollen eingelesen und mittels Parameterwerten aus der Einstellung der Transferprozesses am Beschichtungsmodul 2 verändert werden.
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Das den Folientransfer betreffende Verfahren wird in der beschriebenen Druck- bzw. Applikationsmaschine gemäß 1 wie folgt ausgeführt:
Es ist vorgesehen, wenigstens in einem dem Beschichtungsmodul 2 folgenden Druckwerk 50 einen Farbdruck auf den mit einer metallisierten Schicht bildmäßig beschichteten Druckbogen aufzubringen. Hierbei wird der Druckbogen aus dem Beschichtungsmodul 2 von dem Gegendruckzylinder 4 über eine Bogentransfertrommel oder eine Bogentransfereinheit an einen Gegendruckzylinder 40 des Druckwerkes 50 überführt. 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 Gegendruckzylinder 40 und Drucktuchzylinder 41 ist ein weiterer Druckspalt 60 gebildet. In diesem Druckspalt 60 wird Druckfarbe von einer auf dem Plattenzylinder 43 aufgespannten Druckplatte 44 aus über ein auf dem Drucktuchzylinder 41 angeordnetes Drucktuch 42 auf den Druckbogen aufgebracht.
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Das Spaltmaß des Druckspaltes 60 zwischen den Oberflächen des Drucktuchzylinders 41 und des Gegendruckzylinders 40 ist mit Hilfe von dem Drucktuchzylinder 41 zugeordneten Stelleinrichtungen 45 einstellbar. Die Einstellungen in Bezug auf den Transferspalt 6 erfolgen mittels weiteren Stelleinrichtungen 46, die der Presswalze 3 zugeordnet sind. Die Stelleinrichtungen 45, 46 sind fachüblich in Offsetdruckmaschinen an Drucktuch- bzw. Gummizylindern von Druckwerken oder auch an Formzylindern von Lackmodulen eingesetzt.
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Weiterhin soll als Oberfläche der Presswalze 3 eine konturierte oder segmentierte Pressfläche in der Pressbespannung 10 vorgesehen sein. Dazu werden anstatt eines vollflächigen Pressbereiches auf einen oder mehrere zu beschichtenden Bereiche begrenzte segmentierte Pressbereiche auf der Presswalze 3 eingesetzt.
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Die Funktion dieser begrenzten segmentierten Pressfläche in der Pressbespannung 10 ist, dass – ähnlich wie beim Durchlauf eines Zylinderkanals der Presswalze 3 und des gegenüberliegenden Gegendruckzylinders 4 – die Einklemmung der Transferfolie 5 nur dann gegeben ist, wenn die segmentierte Pressfläche die Transferfolie 5 berührend den Transferspalt 6 durchläuft. Anders formuliert soll die Pressfläche nur in den Bereichen auf die Transferfolie 5 einwirken können, wo auch tatsächlich bildgebende Schichten von der Transferfolie 5 auf den Druckbogen zu übertragen sind.
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Für den Aufbau der partiellen Pressbespannung können unterschiedliche, für sich bekannte Arbeitsmaterialen Anwendung finden. Verwendet werden können
- – Für das Gummituch / die Pressbespannung der Presswalze geeignete so genannte Unterlagebogen oder auch Formatbogen, die sich nur auf die wirksame Fläche für den Folientransfer erstrecken
- – Unterlagebogen / Formatbogen, die gemeinsam mit dem Gummituch / mit der Pressbespannung an der Presswalze aufgespannt werden
- – Unterlagebogen / Formatbogen, die jeweils für sich gespannt und unterhalb des Gummituches / der Pressbespannung an der Presswalze arretiert werden können
- – Auf die Presswalze aufklebbare Unterlagesegmente, die im Wirkbereich auf der Oberfläche der Presswalze positioniert und vom Gummituch überspannt werden
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Es sind Vorrichtungen zur taktweisen Förderung der Folienbahn 5 vorgesehen. Hierbei können als Betriebsvarianten aus den zuvor ausgeführten Sachverhalten
- – eine Kanaltaktung beim Durchlauf von Zylinderkanälen der Presswalze 3 und des Gegendruckzylinders 4,
- – eine Formattaktung oder eine Sujettaktung, die auf die Beschichtungs- bzw. Applikationslänge bezogen ist, bei auf die Formatlänge des Folientransfers am Umfang der Presswalze 3 beschränkter Folienzuführung und
- – eine Prägebereichstaktung bei Beschränkung der Folienführung auf durch segmentierte Pressbereiche in der Pressbespannung 10 der Presswalze 3 definierter Folienzuführung
angeführt werden.
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Für die Folienzuführung (auch die Abführung) ist üblicherweise der Antrieb der Folienrollen 8, 9 kontinuierlich vorgesehen, da die Masse der Folienrollen 8, 9 zu groß für einen schnellen Wechsel der Antriebsbewegung ist. Dadurch ergeben sich beim Abbremsen der Folienbahn bis zum erneuten Beschleunigen im Transferbereich in den Zu- und Abführbereichen der Folienbahn 5 gegenüber der Bewegung der Folienrollen 8, 9 überschüssige oder fehlende Folienlängen. Derartige Übergangsbereiche zwischen Folienanlauf und Format- bzw. Applikationsstart sind außerdem in Bezug auf jeweils verwendete Formatunterlagen unterschiedlich groß, wie später noch im Zusammenhang mit 5 erläutert werden wird.
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Daher werden Lösungen vorgeschlagen, die die bei kontinuierlicher Nachförderung bzw. Abförderung der Folienbahn 5 anfallenden überschüssigen oder fehlenden Bahnstücke puffern können. In 2 ist eine Möglichkeit zum schnellen Ausgleich von Bahnverschiebungen bei der Folientaktung im Kaltfolienprozess angegeben. Es ist ein Folientransfermodul entsprechend 1 dargestellt. Hier sind die Tänzerwalzen 18 angeordnet, um die Bahnspannung zur regeln und den wechselnden Folienvorschub bei der Folientaktung auszugleichen. Zur Bewerkstelligung der Bewegungsänderungen bei der Folienförderung, wie beim Anhalten der Folienförderung im Transferbereich (Bereich des Folientransfers zwischen Presswalze 3 und Gegendruckzylinder 4) ohne Folienverbrauch (Kanaltaktung, Formattaktung, Taktung über Prägebereiche), sind vor dem Einlauf der unbenutzten Folienbahn 5 in den Transferspalt 6 und nach dem Austritt der verbrauchten Folienbahn 5 aus dem Transferspalt 6 als Antriebsgruppen 22, 33 bezeichnete Walzenpaare aus einer Antriebswalze 23 und einer Folienleitwalze 24 angeordnet. Eine erste Antriebsgruppe 22 ist auf der Zufuhrseite des Beschichtungsmoduls 2 in Folientransportrichtung vor dem Transferspalt 6 angeordnet. Sie arbeitet mit einem ersten Tänzersystem 18.1 auf der Zulaufseite der Transferfolie 5 zum Transferspalt 6 zusammen. Eine zweite Antriebsgruppe 33 ist auf der Auslaufseite des Beschichtungsmoduls 2 in Folientransportrichtung nach dem Transferspalt 6 angeordnet. Diese arbeitet mit einem zweiten Tänzersystem 18.2 auf der Auslaufseite der Transferfolie 5 vom Transferspalt 6 her zusammen.
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Die Tänzersysteme 18.1, 18.2 sind in 2 symbolisch dargestellt und können gemäß unterschiedlicher technischer Prinzipien als Tänzerwalzen, Walzengestelle oder auch Unterdruckschlaufenspeicher ausgebildet sein. In jedem Fall aber bilden sie einen Folienspeicher, der den Ausgleich der überschießenden oder fehlenden Folienlängen ermöglicht, die in Bezug auf die Folienrollen 8, 9 erzeugt werden, wenn bei kontinuierlich laufenden Folienrollen 8, 9 ein getakteter Vortrieb der Folienbahn 5 im Transferspalt 6 erfolgt. Daher werden die Tänzersysteme 18.1, 18.2 später auch noch allgemeiner in ihrer Wirkung wie ein Folienspeicher als Zufuhrspeicher 18.1 und Abnahmespeicher 18.2 bezeichnet.
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Die Antriebsgruppen 22, 33 werden hier für alle folgenden Ausführungsformen mit beschrieben und zeigen je ein Walzenpaar, das die Folienbahn 5 einklemmen und so definiert hinsichtlich eines gewünschten Transportweges führen kann. Die Walzenpaare der Antriebsgruppen 22, 33 bestehen in 2 aus je einer Folienleitwalze 24 und einer Antriebswalze 23. Sowohl die Folienleitwalze 24 als auch die Antriebswalze 23 ist zumindest teilweise antreibbar. Der Antrieb der Antriebswalze 23 kann hierbei nicht nur in Transportrichtung der Folienbahn 5 (von Folienrolle 8 zu 9) gerichtet sein, sondern kann auch Rückhubbewegungen erzeugen. Dies ist sinnvoll, da die Folienbahn 5 bei einer Abbremsung nicht sofort stehen bleibt und so über einen gewünschten Haltepunkt hinausläuft. Dadurch könnte ein Stück der Folienbahn 5 nicht genutzt werden. Wenn ein kurzer definierter Rückhub nach dem Abbremsen und Anhalten der Folienbahn 5 im Transferbereich durchgeführt wird, verringert oder eliminiert dieser Schritt diesen unnötigen Folienverbrauch. Dazu ist der Antrieb der Antriebswalze 23 schnell steuerbar. Die Antriebswalze 23 selbst kann segmentiert sein, um die wechselnden Antriebsbewegungen schnell ausführen zu können. Weiterhin kann die Folienleitwalze 24 gegenüber der Antriebswalze 23 an- und abschwenkbar sein, sie kann aber auch dauernd an der Antriebswalze 23 angestellt bleiben.
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So kann auch vorgesehen sein, dass die Folienleitwalze 24 eine mehr oder weniger durch die Folienbahn 5 gesteuerte Bewegung durchführen, während die Antriebswalze 23 eine Förderbewegung und die Rückhubbewegung ausführt. Die Folienleitwalze 24 führt für einen definierten Zeitraum in Bezug auf die Folientransportrichtung eine rückdrehende Bewegung lediglich durch gesteuertes Anstellen gegen die auf der Antriebswalze 23 aufliegende Folienbahn 5 aus. Die Antriebswalze 23 führt dann eine kontinuierliche Transportbewegung gegen die Laufrichtung der Folienbahn 5 durch. Dies ist möglich da die Folienbahn 5 zu diesem Zeitpunkt wegen fehlender Anpressung durch die Presswalze 3 gegen den Gegendruckzylinder 4 im Transferbereich frei beweglich ist. . Weiterhin können die Antriebsgruppen 22, 33 auch durch Abbremsung im Zeitpunkt des Folienstillstands, hier wenigstens auf der Zuführseite zum Transferspalt 6, die Folienbahn 5 im Transferbereich unter der notwendigen Spannung halten, damit bei erneutem Beginn des Folientransfers mit Pressung durch die Presswalze 3 gegen den Gegendruckzylinder 4 sofort wieder gute Transferqualität erreicht wird.
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Das System der Antriebsgruppe 22, 33 ist auch bei segmentiert angeordneten Folienleitwalzen 24 bei formatbreiten Antriebswalzen 23 sowohl für die Führung einer vollformatig breiten Folienbahn 5 als auch für die Führung von einer oder mehreren, ggf. auch verteilt angeordneten, als Schmalbahnen ausgeführten Folienbahnen 5 geeignet. Hierzu können die Segmente der Folienleitwalze 24 entsprechend einstellbar auf die Positionen der schmalen Folienbahnen 5 in axialer Richtung zur Presswalze 3 angeordnet sein.
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Die Antriebsgruppe 22, 33 kann dadurch variiert werden, dass die Antriebswalze 23 mit einer rauen oder adhäsiven Oberfläche oder als Saugwalze oder mit einem pneumatisch wirkenden berührungslos arbeitenden Anpresssegment ausgeführt wird. Bei ausreichend großer Umschlingung kann eine ausreichende Haftung zur sicheren Führung der Folienbahn 5 an der Antriebwalze 23 erreicht werden.
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Die Tänzeranordnung zum Ausgleich der Förderwege der Folienbahn 5 bei der Taktung des Vorschubes kann auch in Form von mittels Unterdruck betriebenen Schlaufenführungen für die Folienbahn 5 ausgeführt sein.
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Die Folienzuführung und -abführung kann mit steuerbaren oder selbstregelnden Systemen wie Friktionswellen und Einzelantrieben an den Folienrollen 8, 9 in den Varianten einer formatbreiten Folienrolle oder mit mehreren Teilfolienrollen ausgeführt werden.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass die Folienbahn 5 im Bereich des Transferspalts 6 in einem teilumschlingenden oder annähernd tangentialen Weg an der Presswalze 3 vorbeigeführt wird (siehe dazu 4, Folienabschnitte 5.1 und 5.2). Dazu wird ein Folienabschnitt 5.1 im Bereich des Folieneinlaufes in den Transferspalt 6 von der Folienleitwalze 14 in einem entsprechenden Winkel in Bezug auf eine Tangente durch den Transferspalt 6 in diesen hinein geleitet. Weiterhin wird ein Folienabschnitt 5.2 im Bereich des Folienauslaufs aus dem Transferspalt 6 von einer weiteren Folienleitwalze oder aber der auslaufseitigen Antriebswalze 23 in einem entsprechenden Winkel in Bezug auf eine Tangente durch den Transferspalt 6 aus diesem heraus geleitet. Durch die Ausbildung des Winkels zwischen den Folienabschnitten 5.1 und 5.2 bzw. des jeweiligen Winkels zwischen den Folienabschnitten 5.1 bzw. 5.2 und einer Tangente (siehe Tangentenlinie T in 4) durch den Transferspalt 6 wird einerseits erreicht, dass die Greifer am Gegendruckzylinder 4 beim Durchlauf des Zylinderkanals 26 nicht in die Folienbahn 5 hineindrücken und diese beschädigen können. Dies Betrifft insbesondere die Auslaufseite der Folienbahn 5 am Transferspalt 6, da dort die so genannten Greiferrücken geringfügig in den Bereich des Zylinderkanals 27 der Presswalze 3 hineinragen und gegen die frei gespannte Folienbahn 5 drücken können. Weiterhin ist der Winkel zwischen den Folienabschnitten 5.1 und 5.2 aber auch so gewählt, dass die Folienbahn 5 die Oberfläche der Presswalze 3 nur in einem sehr schmalen Bereich berührt. Idealerweise sollte dies über die gesamte Breite der Presswalze 3 nur ein Kontaktstreifen von wenigen mm Länge am Umfang der Presswalze 3 sein. Durch die Ausbildung des schmalen Kontaktstreifens wird sichergestellt, dass die Taktung der Bewegung der Folienbahn 5 im Moment einer Freigabe oder Druckreduzierung an der Transferfolie 5 im Transferspalt 6 schnell erfolgen kann, indem die Transferfolie 5 möglichst sofort stillgesetzt werden kann. Gleiches gilt bei Wiederbeginn der Förderbewegung am nächsten Beginn eines neuen Transferbereiches (d. h. an einem Beginn eines Presssujets oder an einem Ende des Zylinderkanals).
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Die Anordnung der Erstreckung der Folienabschnitte 5.1 und 5.2 in Relation zu einer Tangente T durch den Presspalt 6 ist in 4 schematisch dargestellt. Die Folienabschnitte 5.1, 5.2 können in zueinander unterschiedlichen Leitwinkeln gegenüber der Tangente 4 geführt werden und können dabei eine größere oder kleinere Umschlingung der Folienbahn 5 an der Presswalze 3 definieren.
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In 3 ist die Pressbespannung 10 für die Presswalze 3 in ebener Darstellung gezeigt. Darin sind die Arbeitsbereiche für einen vorgesehenen Folientransfer eingezeichnet. Die Arbeitsrichtung in Bezug auf die Drehrichtung der Presswalze 3 ist am oberen Rand durch einen Richtungspfeil dargestellt. Die Arbeitsbereiche sind durch drei Formatunterlagen 30, 31, 32 markiert, die sich dem linken Rand (Druckanfang) der Pressbespannung 10 anschließen und entgegen der Arbeitsrichtung an Formatkanten K1, K2, K3 enden. Die Formatunterlagen 30, 31, 32 sind mit einer entsprechend den erforderlichen Arbeitsbereichen angepassten Breite und mit den entsprechend der jeweils erwünschten Länge des Arbeitsformats im Arbeitsbereich angeordneten Formatkanten K1, K2, K3 versehen und decken so unterschiedliche Bereiche eines Presssujets am Umfang der Presswalze 10 ab.
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In 4 ist diese Anordnung schematisch auf einen Zylinderschnitt durch die den Transferspalt 6 bildende Presswalze 3 und den zugehörigen Gegendruckzylinder 4 mit Anzeichnung der Drehrichtung übertragen. Hierbei sind die Formatunterlagen 30, 31, 32 einander in der Sicht überlagert und daher unterschiedlich dick gezeichnet. Die Formatkanten K1, K2, K3 liegen nun an unterschiedlichen Umfangspunkten der Oberfläche der Presswalze 3. Die Pressbespannung 10 ist strichliiert über die Unterlagen 30, 31, 32 gelegt und folgt deren Oberflächenkontur. So bilden sich im Bereich der Formatkanten K1, K2, K3 feine Absätze in der Oberfläche der Pressbespannung 10, nach deren Ende eine entsprechende Druckminderung im Transferspalt 6 erreicht wird, wenn dort ein Druckbogen gemeinsam mit der an der Presswalze 3 anliegenden Folienbahn 5 geführt wird. Durch die Druckreduzierung kann dort kein Folientransfer mehr erfolgen, da die Transferfolie 5 nicht mehr eingespannt ist. Dies ist hier in Bezug auf die Unterlage 30 und für die zugehörige Formatkante K1 dargestellt. Über die Breite der Presswalze 3 ergibt sich der jeweils gleiche Zustand für die beiden Unterlagen 31 und 32 in Bezug auf deren Formatkanten K2 und K3. Damit wird die Transferfolie 5 in unterschiedlichen Umfangslagen in Bezug auf die drei Arbeitsbereiche des Presssujets freigegeben. Vorzugsweise ist die Transferfolie 5 in diesem Fall in drei Teilfolienbahnen entsprechend der Breite der Arbeitsbereiche des Presssujets für die Formatunterlagen 30, 31, 32 aufgeteilt. Wenn nun für jede der Teilbahnen der Transferfolie 5 eine Vorrichtung zu Taktung gemäß der obigen Beschreibung vorgesehen ist, kann jede Teilfolienbahn zum Zeitpunkt der Freigabe bei Durchlauf einer der Formatkanten K1, K2, K3 durch den Transferspalt 6 im Transport gestoppt werden, da sie dann nicht mehr im Transferspalt 6 geklemmt ist. Damit sind erhebliche Einsparungen beim Folienverbrauch möglich. Gleiches gilt für den sich anschließenden Zylinderkanal 27.
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Erfindungsgemäß wird im Zusammenhang der Betriebsbedingungen des Beschichtungsmoduls 2 eine Anpassung der Antriebssituation der Antriebsgruppen 22, 33 vorgenommen. Hierbei können folgende besonders für die Druckqualität wichtige Rahmenbedingungen berücksichtigt werden:
- – Die Beschichtungsqualität beim Kaltfolientransfer wird u.a. durch eine angemessene Anpassung der Bahnzugsverhältnisse in der Transferfolie 5 bei deren Einlaufen in den Transferspalt und auch beim Auslaufen aus dem Transferspalt 6 für das Endergebnis mitentscheidend beeinflusst.
- – Unberücksichtigt geblieben sind bisher aber die jeweiligen Auswirkungen der Bedruckstoffstärke des gerade verwendeten Substrats, wobei dabei auch eine gegebenenfalls zwangsläufig verbundene Abwicklungskorrektur am Gummizylinder zu berücksichtigen wäre.
- – In diesem Zusammenhang wird auf jeden Fall etwa bei dickeren Substraten zur Aufrechterhaltung einer stets gleichen Druckbeistellung der Presswalze (Gummizylinder) 3 zum Gegendruckzylinder 4 zur Aufrechterhaltung eines idealen Anpressdrucks so vorgegangen, dass die Presswalze (Gummizylinder) 3 etwas weiter vom Gegendruckzylinder 4 weg eingestellt wird. Entsprechend wird die Presswalze (Gummizylinder) 3 bei dünneren Substraten etwas näher an den Gegendruckzylinder 4 angestellt.
- – Dadurch ergeben sich veränderte Oberflächengeschwindigkeiten, wobei sich an der Substratoberfläche die Geschwindigkeit bei einem dickeren Substrat gegenüber der Presswalze 3 höher einstellt als in entsprechender Weise bei einem dünneren Substrat.
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Grundsätzlich kann in Abhängigkeit von der jeweiligen Bedruckstoffstärke eine Abwicklungskorrektur der Presswalze 3 vorgenommen werden. Eine derartige Abwicklungskorrektur kann durch eine Veränderung der Aufzugsstärke an der Presswalze 3 in einer Kombination der Pressbespannung 10 und unterhalb dieser unterlegten Unterlagebogen vorgenommen werden. Bei einer so hergestellten Durchmesseranpassung wird ein sicherer Gleichlauf im Transferspalt 6 ohne größere Veränderung der Folienbeanspruchung ermöglicht.
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Erfindungsgemäß soll diese Vorgehensweise aber vereinfacht und verbessert werden. Daher ist nunmehr vorgesehen, dass eine Eingabe einer Bedruckstoffstärke für die Folienführung erfolgen soll. Eine derartige Eingabe kann zum einen am jeweiligen Beschichtungsmodul 2 direkt manuell vorgenommen werden. Alternativ und erfindungsgemäß zu bevorzugen kann die Eingabe aber auch über eine Leitstandanbindung von dem Beschichtungsmodul 2 zu einem Maschinenleitstand in Verbindung mit der Maschinensteuerung der Bogen verarbeitenden Maschine (Bogendruckmaschine) erfolgen. Dabei werden die entsprechend erforderlichen Daten im Zusammenhang mit der jeweils angewendeten Bedruckstoffstärke vom Maschinenleitstand an die Antriebe der Antriebsgruppen 22, 33 des Beschichtungsmoduls 2 übertragen.
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Die Bahnzugverhältnisse am Folieneinlauf und -auslauf des Beschichtungsmoduls 2 werden danach entsprechend den vorgewählten Parametern in Bezug auf die bei einer Bedruckstoffstärkenänderung anfallende höhere oder geringere Fördergeschwindigkeit auf Seiten des zu beschichtenden Substrates für die Antriebe der Antriebsgruppen 22, 33 der Folienbahn 5 automatisch zugeordnet.
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Hierzu ist in einem oder jedem Datenspeicher für die Steuerung oder die Steuerungen der Antriebe der Antriebsgruppen 22, 33 jeweils wenigstens ein Kennlinienfeld hinterlegt. In dem Kennlinienfeld sind Antriebssituationen für die Transferfolie 5 wiedergeben, die berechnet oder empirisch ermittelt wurden.
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Die Parametersätze geben hierbei den Zusammenhang wieder, der den Folientransport in Abhängigkeit von der gerade vorliegenden Maschinengeschwindigkeit betrifft. Daher geben die Parametersätze quasi eine Übersetzungsmaßgabe der Maschinengeschwindigkeit auf die erforderliche Foliengeschwindigkeit. Diese Übersetzungsmaßgabe ist abhängig von der jeweils verwendeten Bedruckstoffstärke, da diese die Bezugsfläche der Foliengeschwindigkeit bestimmt und verändert. Weiterhin werden je nach Folienart und / oder Bedruckstoffart auch die erforderlichen Bahnzug-/Bahnspannungsverhältnisse am Einlauf in den Transferspalt 6 und am Auslauf aus dem Transferspalt 6 berücksichtigt. Weiterhin können in die Parametersätze auch Abhängigkeiten von der Maschinengeschwindigkeit einfließen.
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Die in dem so bestimmten Kennlinienfeld dargestellten Parametersätze sind in aller Regel paarweise für den Folieneinlauf und den Folienauslauf vorgesehen, so dass für jede Antriebsgruppe 22, 33 entsprechende Daten vorliegen. Damit können die die Bahnspannungsverhältnisse in der Transferfolie 5 vor und nach dem Transferspalt 6 je nach den Gegebenheiten der Abwicklungsverhältnisse im Transferspalt 6 synchron variierbar sein.
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Daher wird die Beschichtungsqualität bei Veränderungen der am Transferspalt 6 beteiligten Elemente in Abhängigkeit der Bedruckstoffstärke konstant gehalten auch wenn eine Abwicklungskorrektur der Presswalze 3 vorgenommen werden müsste. Selbst wenn eine Abwicklungskorrektur an der Presswalze 3 dazu führen würde, dass die Verhältnisse von Bahnzug oder Bahnspannung am Folieneinlauf und Folienauslauf verändert werden, kann für die Antriebsgruppen 22, 33 am Folieneinlauf und am Folienauslauf auf einfachste Weise eine Kompensation ausgeführt werden, indem eine entsprechende Auswahl von Steuerungsparametern für die Antriebsmotoren der Antriebsgruppen 22, 33 erfolgt.
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Eine Ermittlung einer Kurvenschar von Antriebsparametern kann auf einfache Weise durch Versuche mit unterschiedlichen Bedruckstoffen in verschiedenen Bedruckstoffstärken und verschiedenen Arten verfügbarer Transferfolien 5 erfolgen. Um dies zu ermitteln wird die auf die Transferfolie 5 wirkende Bahnspannung oder der Bahnzug im Bereich des Einlaufes (Folienabschnitt 5.1) zu dem Transferspalt 6 und im Bereich des Auslaufes (Folienabschnitt 5.2) nach dem Transferspalt 6 erfasst. Die Bahnspannung oder der Bahnzug sind dabei abhängig von der Relativgeschwindigkeit zwischen der Substratoberfläche – also an dem effektiven Durchmesser des Gegendruckzylinders 4 – und der jeweiligen Antriebsgruppe 22, 33 für die Transferfolie 5. Weiterhin wird erfasst, wie etwa mit einem Inspektionssystem, inwiefern die Folienbeschichtung hinsichtlich Glätte, Glanz und Anhaftung den gewünschten Qualitätsansprüchen genügen kann.
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Aus einer derartigen Qualitätsbetrachtung wiederum ergeben sich dann bestimmte zu bevorzugende Betriebszustände. Dabei sind gleichzeitig Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen den bei zu verarbeitenden Substratdicken anliegenden Geschwindigkeiten im Transferspalt 6, wo die Transferfolie 5 eingespannt ist, und zugehörigen Geschwindigkeiten der Antriebsgruppen 22, 33 erfassbar, bei denen eine als erforderlich anzusehende Beschichtungsqualität sichergestellt werden kann. Daraus werden dann die Antriebsparameter abgeleitet, die für Bedruckstoffe nach Art und Stärke, sowie zugehörigen Arten von Transferfolie 5 zur Verfügung gestellt werden sollen.
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Sollte eine entsprechende Auswahl oder Vorgabe dieser Antriebsparameter sich auf die Leistungsgrenzen der Antriebsmotoren der Antriebsgruppen 22, 33 auswirken, können hierbei auch Qualitätstoleranzen vorgegeben werden. Auf diese Weise kann zugunsten von Leistungsvorgaben eine tolerierbare Beschichtungsqualität über eine vorgebbare Variation der einzustellenden Antriebsparameter erreicht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Auftragwerk
- 2
- Beschichtungsmodul
- 3
- Presswalze
- 4
- Gegendruckzylinder
- 5
- Transferfolie / Folienbahn
- 5.1
- Folienabschnitt
- 5.2
- Folienabschnitt
- 6
- Transferspalt
- 7
- Rollenantrieb
- 8
- Folienvorratsrolle
- 9
- Foliensammelrolle
- 10
- Pressbespannung
- 11
- Farb-/Feuchtwerk
- 12
- Plattenzylinder
- 13
- Drucktuch-/Gummizylinder
- 14
- Folienleiteinrichtung
- 15
- Schutzeinrichtung
- 16
- Trockner
- 17
- Inspektionseinrichtung / Überwachungssystem
- 18
- Tänzerwalze
- 18.1
- Tänzersystem, Zufuhrspeicher
- 18.2
- Tänzersystem, Abnahmespeicher
- 19
- Bahnspannungsmessvorrichtung
- 20
- Bahnrissüberwachung
- 21
- Druckzylinderblasvorrichtung
- 22
- Antriebsgruppe
- 23
- Folienleitwalze
- 24
- Antriebswalze
- 25
- Folienleitwalze
- 26
- Zylinderkanal des Gegendruckzylinders
- 27
- Zylinderkanal der Presswalze
- 28
- Druckanfang
- 29
- Druckende
- 30
- Formatunterlage
- 31
- Formatunterlage
- 32
- Formatunterlage
- 40
- Gegendruckzylinder
- 41
- Drucktuchzylinder
- 42
- Drucktuch / Gummituch
- 43
- Plattenzylinder
- 44
- Druckplatte
- 45
- Stelleinrichtung
- 46
- Stelleinrichtung
- 47
- Registereinrichtung
- 48
- Montageunterlage
- 50
- Druckwerk
- 60
- Druckspalt
- K1
- Formatkante
- K2
- Formatkante
- K3
- Formatkante
- T
- Tangente, Tangentenlinie
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0569520 B1 [0002]
- DE 102009026438 A1 [0005]
- DE 102009002254 A1 [0006]
