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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verhindern einer Übertragung frischer Druckfarbe auf die Rückseite nachfolgender oder vorheriger Bögen bei der Bogenauslage auf einem Auslagestapel nach einem Stichtiefdruckprozess.
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Die Erfindung betrifft weiter eine Stichtiefdruckmaschine mit einem Stichtiefdruckwerk und einer nachfolgenden Auslagestrecke zum Auslegen bedruckter Bögen auf einem Auslagestapel.
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Seit jeher kommt es beim Stichtiefdruck mit oxidativ trocknenden Farben ab einer gewissen Stapelhöhe zu Übertragung frischer Druckfarbe auf die Rückseite des nachfolgenden oder vorherigen Bogens im Auslagestapel. Dieser Effekt wird als „Ablegen“ bezeichnet und bewirkt im Stapel durch übertragene Druckfarbe eine Verschmutzung der unbedruckten Rückseite des anderen Bogens bzw. eine Veränderung des Druckbildes einer Rückseite eines schon bedruckten anderen Bogens. Das Ablegen wird begünstigt durch eine verzögerte oxidative Trocknung, eine erhöhte Farbschichtdicke mit ungleichmäßiger Verteilung auf dem Druckbogen, eine Limitierung der Beimischung von Zusatzstoffen aus Gründen der Farbhaftung, glatt beschichtete Substrate, eine schlechte Planlage der Substrate, das Bedrucken von Folien-, Metall-, Stichtiefdruck- oder anderen Oberflächen, welche eine Barriere darstellen oder eine hohe Laufgeschwindigkeit der Druckmaschine. Die Verhältnisse beim Stichtiefdruck sind dabei grundsätzlich anders als bei Offset Bogendruckverfahren, da die Neigung zum Ablegen noch zusätzlich verstärkt wird durch den sehr hohen Farbauftrag verbunden mit einer Prägung der Substrate, einer Verspannung der Substratbogen durch die hohe Druckkraft in Verbindung mit der Wärmeeinwirkung durch die Druckzylinder, eine schlechte Planlage durch Substratausstattung mit Sicherheitsfäden oder Wasserzeichen, wie sie beispielsweise beim Banknotendruck vorkommen, partielle Belastungszonen durch schlechte Planlage in Kombination mit einer eventuell ungünstigen Motivgestaltung, eine verfahrensbedingt unerlässliche höher Temperatur im Druckwerk und Schiebebewegungen der Bögen untereinander beider Bildung des Auslagestapels.
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Aus der
DE 10140321 B4 ist es bekannt, bei Druckmaschinen, die Trockeneinrichtungen, welche beispielsweise mit Infrarotstrahlung oder Warmluft arbeiten, zum Trocknen der bedrucken Bogen aufweist, die Bogenleiteinrichtungen luftzukühlen.
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Die
WO 01/21404 A1 beschreibt eine zentrale Druckluftversorgungseinrichtung für eine Druckmaschine, bei der einer Vielzahl von Luftpumpen ansaugseitig gekühlte Luft zur Verfügung gestellt wird. Das Ziel ist es, ein Verziehen der Bogen zu vermeiden. Weiter ist erwähnt, dass die gekühlte Luft „für das Bedrucken oder Beschichten“ günstig sein soll und ein „Absplittern“ von Farbe vermeidet. Weitere Ausführungen, welche Rahmenbedingen denn tatsächlich günstig sind, finden sich in der Druckschrift nicht, für die gekühlte Luft sind Temperaturen zwischen 1-14° C genannt, bevorzugt ein Wert von etwa 6° C.
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Die
EP 1306212 A1 sieht die Verwendung gekühlter Blasluft zur Bogenführung vor, wobei jedem Ventilator in der Bogenführung ein Kühlregister nachgeordnet ist. Damit soll Wärme, die aus dem Umfeld der Maschine, beispielsweise durch Trocknungseinrichtung eingebracht wurde, abgeführt werden. Es handelt sich um eine konventionelle Bogen- und Rollendruckmaschine.
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Es ist bekannt, dass das Ablegen beim Stichtiefdruck durch die Anwendung von Farbzusatzstoffen und eine verfahrensbedingte erhöhte Temperatur im Druckwerk, um den Wärmeeintrag in die Druckfarbe zu verstärken, sowie eine Reduktion der Laufgeschwindigkeit des Druckwerks um den Wärmeeintrag in die Druckfarbe zu erhöhen, reduziert werden kann.
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Bei bekannten Stichtiefdruckmaschinen insbesondere zum Banknotendruck, sind das Ablegen und die damit verbundenen Qualitätsabweichungen, Nacharbeiten und Produktivitätseinbußen sehr kostentreibend. Man ist deshalb dazu übergegangen, beim Stichtiefdruck mit vergleichsweise geringen Stapelhöhen im Auslagestapel zu arbeiten. Während bei konventionellem Offsetdruck mit Stapelhöhen von über 10.000 Bogen und über einem Meter Höhe gearbeitet werden kann, sind beim Stichtiefdruck nur Stapelhöhen von 1-500 Bogen zulässig, um eine hohe Gewichtskraft der Bogen übereinander zu vermeiden, welche das Risiko des Ablegens erhöhte. Deshalb sind bekannte Stichtiefdruckmaschinen, beispielsweise die Druckmaschine Notasys Super-Orlof Intaglio der Firma Koenig & Bauer AG, mit einer zweifachen Gutbogen-Auslage ausgestattet, sodass die frisch gedruckten Bogen abwechselnd in einen der beiden Auslagestapel ausgelegt werden. Die erfordert eine relativ arbeitsintensive Stapellogistik bzw. erheblichen mechanischen Aufwand. Anders als beim Offsetdruck ist der Einsatz von Puder als Abstandshalter aufgrund der sehr großen Farbschichtdicken, die über 50 µm betragen, beim Stichtiefdruck nicht möglich. Man versucht weiter, durch die Wahl günstiger Druckfarben in Kombination mit entsprechenden Additiven dem Ablegen entgegen zu wirken. Die Erfolge sind begrenzt. Zudem ist man je nach Substrat auf ganz bestimmt Druckfarben und Trocknerzusätze eingeschränkt.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Verhindern des Ablegens, also einer Übertragung frischer Druckfarbe auf die Rückseite nach folgender oder vorheriger Bogen bei der Bogenauslage auf einem Auslagestapel nach einem Stichtiefdruckprozess anzugeben. Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zu Grunde, eine Stichtiefdruckmaschine anzugeben, bei der das Ablegen reduziert ist.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, dass ein Kühlen der Bogen nach dem Stichtiefdruckprozess derart, dass die Temperatur des Auslagestapels auf maximal 21° C eingestellt wird, das Ablegen deutlich reduziert. Eigentlich würde man davon ausgehen, dass die oxidative Trocknung der Druckfarbe mit steigender Temperatur zunimmt und dadurch das Ablegen vermindert ist. Versuche mit entsprechenden Wärmetrocknern, wie sie für den Offsetdruck oder anderen Druckverfahren bekannt sind, zeigten jedoch ein gegenteiliges Ergebnis und waren überraschenderweise einer Kühlung mit den genannten Merkmalen deutlich unterlegen. Die Kühlung der Bogen nach dem Stichtiefdruckprozess erfolgt übelicherweise auf der Auslagestrecke. Zur Einstellung der Temperatur des Auslagestapels durch Kühlung der Bogen bietet es sich an, Luftpolster, welche über entsprechende Zulufteinblasung an einer Bogenführung erzeugt werden, zu kühlen, indem die Zuluft entsprechend gekühlt bereitgestellt wird. Besonders bevorzugt ist es dabei, die Zuluft auf 17 - 20° C zu kühlen und insbesondere dabei eine relative Feuchte unter 80%, vorzugsweise von 45 - 55%, einzustellen. In einer Ausgestaltung wird die Zuluft auf unter 17° C, bevorzugt auf 11 -16° C bzw. 13 -15° C, gekühlt und insbesondere dabei eine relative Feuchte unter 80%, vorzugsweise von 45 - 55%, eingestellt.
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Zusätzlich ist es möglich, am Auslagestapel Kühlplatten anzuordnen, um den Auslagestapel zusätzlich zu kühlen.
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Die Erfindung sieht vor, dass der Auslagestapel auf eine Temperatur von maximal 21° C eingestellt wird, was dem Ausgangsniveau der Temperatur der Bogen vor dem Einlauf in die Stichtiefdruckmaschine entspricht. Natürlich ist zweckmäßigerweise bei einer Luftkühlung dafür gesorgt, dass der Taupunkt nicht unterschritten wird, da es sonst zur Kondensation kommen könnte.
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Die Kühlung der Bogen nach dem Stichtiefdruckprozess ist bevorzugt unabhängig von anderen Temperaturregelaufgaben an der Stichtiefdruckmaschine, insbesondere unabhängig von Heizung oder Kühlung der Druckzylinder. Deren Temperatur muss ganz präzise eingestellt werden, um ein gutes Druckergebnis zu erhalten, da die Temperatur der Zylinder für den Farbauftrag auf den Druckzylinder und den Farbübertrag auf das Substrat große Bedeutung hat. Es ist deshalb besonders vorteilhaft, für die Kühlung der Bogen nach dem Stichtiefdruckprozess unabhängige Einrichtungen und insbesondere eine unabhängige Kühleinrichtung vorzusehen. Dies gilt insbesondere für den Fall, dass an der Sticktiefdruckmaschine anderweitig gekühlte Luft benötigt wird.
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Bei Stichtiefdruckmaschinen zum Bedrucken von Banknoten besteht der Unterschied zu herkömmlichen Druckmaschinen darin, dass der Wärmeeintrag durch die Druckzylinder selbst erfolgt, da die Wärme des Plattenzylinders systembedingt vorhanden sein muss und eine entscheidende Größe für die Druckqualität darstellt. Ein Wärmeeintrag durch eine Trocknungseinrichtung erfolgt hingegen nicht. Es findet deshalb in Ausführungsformen der Erfindung die Kühlung der Bogen ausschließlich auf dem Weg der Bogen vom Druckwerk zum Auslagestapel statt.
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Es hat sich gezeigt, dass eine Temperatur des Auslagestapels von maximal 21°C, dazuführt, dass in den Farben vorhandene Wachse aushärten und damit das Ablegen der Farbe im Stapel signifikant vermindert ist.
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Die Kühleinrichtung ist bevorzugt extern angeordnet, liegt also nicht im bereits erzeugten Luftstrom. Weiter wird bevorzugt ausschließlich die Auslagestrecke gekühlt, wobei das ohnehin vorhandene Luftpolster als gekühltes Luftpolter ausgeführt wird.
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In der entsprechenden Stichtiefdruckmaschine wird die Kühlung der Bogen so eingestellt, dass die erwähnte Temperatur des Auslagestapels nicht überschritten wird. Besonders bevorzugt erfolgt eine Regelung der Temperatur des Auslagestapels auf einen Temperaturbereich von 17-21° C, bevorzugt 20-21° C. Die Kühleinrichtung der Stichtiefdruckmaschine weist dazu einen entsprechenden Temperaturfühler auf, der die Temperatur des Auslagestapels erfasst und die Kühleinrichtung entsprechend ansteuert.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur schematisch eine Stichtiefdruckmaschine zeigt.
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Eine Stichtiefdruckmaschine 1 umfasst einen Zufuhrstapel 2, von dem der zu bedruckende Bogen einer Stichtiefdruckeinheit 3 zugeführt wird. Das Stichtiefdruckwerk 31 der Stichtiefdruckeinheit 3 bedruckt die Bogen. Eine Trocknereinheit 32 ist regelmäßig nicht vorhanden. Diese wenn überhaupt vorhandene, nur optionale Untereinheit der Stichtiefdruckeinheit 3 ist vorliegend primär dargestellt, um den Unterschied zu trocknerbezogenen Kühlungen besser erkennbar zu machen. Jegliche druckbegleitende oder trocknerbezogene Kühlung wäre als Teil der Stichtiefdruckeinheit 3 eine zentrale Kühlung.
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Der bedruckte Bogen wird von der Stichtiefdruckeinheit 3 in die Auslageeinheit 4 transportiert. Eine Transportstrecke zwischen diesen beiden Einheiten ist nicht näher bezeichnet und ggf. der zentralen Stichtiefdruckeinheit 3 zuzuordnen. Die Auslageeinheit 4 umfasst herkömmlich zumindest eine Auslagestapel 43 sowie eine Transportstrecke 41 für den Transport des Bogens zum Auslagestapel 43.
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Die Bogen werden über die Auslagestrecke oder Transportstrecke 41 zu dem Auslagestapel 43 gefördert. Dabei werden die Bogen während ihres Transportes von einem Luftpolster getragen. Dieses Luftpolster wird von Lüftern erzeugt, welche beispielsweise seitlich an der Antriebsseite der Auslagestrecke angebracht sind. Zuluft kann über Zuluftkanäle 42 zugeführt werden.
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Bei der Stichteifdruckmaschine 1 handelt es sich beispielsweise um eine Maschine vom Typ Notasys Super-Orlof Intaglio Maschine des Unternehmens Koenig & Bauer AG. Um zu vermeiden, dass im Auslagestapel frische Druckfarbe eines zugeförderten Druckbogens sich auf die Rückseite des im Auslagestapel benachbarten Bogens, also des vorherigen oder nachfolgenden Bogens überträgt (sogenanntes Ablegen) werden die Druckbogen auf der Auslagestrecke 41 (und ggf. im Auslegestapel) gekühlt. Dies erfolgt dadurch, dass die das Luftpolster erzeugende Bogenführung mit gekühlter Luft gespeist wird. Beispielsweise werden die genannten Ventilatoren mit gekühlter Luft versorgt. Dazu ist jeweils eine Zuluft-Kühleinrichtung 451 vorgesehen, die gekühlte Luft in einen Zuluftkanal 42 abgibt, welcher die Ventilatoren mit Zuluft versorgen. Es hat sich gezeigt, dass zum Vermeiden des Ablegen eine Temperatur des Auslagestapels von maximal 21° C einzustellen ist. Dieser Temperaturwert liegt bevorzugt um mindestens 1° C unter der Temperatur mit der die Bogen im Zufuhrstapel 2 bereitgestellt wurden.
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Die vorliegend vorgesehene, dezentrale Kühlung 45 in der Auslageeinheit 4 umfasst Kühleinrichtungen 451 (und 459) sowie zumindest einen Temperartursensor 453 und eine Steuereinheit 452. Die dezentrale Kühlung 45 ist unabhängig von zentral in der Stichtiefdruckeinheit 31 möglichen Kühleinheiten. Die dezentrale Kühlung 45 ermöglicht gerade erst eine stapelbezogene Einstellung der Temperatur und ist zudem unabhängig von Vorgaben, Randbedingungen oder Einheiten der Stichtiefdruckeinheit. Ferner kann sie vergleichsweise einfach nachgerüstet werden.
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Die Zuluft-Kühleinrichtung 451 wird so eingestellt, dass die im Speisekanal 452 für das gekühlte Luftpolster zugeführte Luft eine Temperatur hat, welche die bedruckten Bogen so abkühlt, dass der Auslagestapel die gewünschte Temperatur von 21° C hat. Für die entsprechende Steuerung ist ein Steuergerät 452 vorgesehen, dass z. B. über einen Temperaturfühler 453 die Temperatur des Auslagestapels erfasst. Der Temperaturfühler 453 kann als Kontaktfühler oder auch als kontaktloser Temperatursensor, beispielsweise als Infrarotsensor ausgeführt sein. In der Schemadarstellung der Figur ist der Temperaturfühler 453 seitlich am Auslagestapel eingezeichnet. Dies ist jedoch nicht zwingend. Da die Temperatur des Auslagestapels durch die Temperatur der bedruckten Bogen bedingt ist (warme Bogen führen dem Auslagestapel ggf. noch Wärme zu), ist es zweckmäßig, den Temperaturfühler im oberen Teil des Auslagestapels vorzusehen oder sogar so auszugestalten, dass er die Temperatur der Bogen direkt vor dem Einführen in den Auslagestapel 43 misst. Das Steuergerät 452 steuert die Kühleinrichtung 451 so an, dass die Temperatur jedes am Ende der Auslagestrecke 41 ankommenden, bedruckten Bogens genau auf die gewünschte Zieltemperatur des Auslagestapels, beispielsweise 21° C abgekühlt wurde.
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In der beschrieben Ausführungsform weist die Stichtiefdruckmaschine 1 keine Wärmeeinrichtungen (Trockner) auf, welche die Bogen nach dem Druckvorgang erwärmen. Die Erwärmung der Druckbogen erfolgt hingegen zwangsläufig im Stichtiefdruckwerk 31 durch eine systembedingt notwendige Erwärmung der Zylinder.
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Zum Regulieren der Temperatur des Auslagestapels 43 umfasst die Kühleinrichtung 45 zusätzlich noch eine oder mehrere Kühlplatten 459, welche die Temperatur des Auslagestapels 43 auf den gewünschten Wert stabilisiert. Die Kühlplatten 459 sind optional.
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In der Stichtiefdruckmaschine 1 erfolgt die Kühlung der Bogen ausschließlich auf dem Weg der Bogen entlang der Auslagestrecke 5 vor dem Auslagestapel 6. Es hat sich gezeigt, dass diese Kühlung in den Druckfarben enthaltene Wachse härtet und damit die Problematik des Ablegens löst. Günstigerweise wird für diese Kühlung das Luftpolster verwendet, welches ohnehin beim Führen der Bogen verhindert, dass die mit feuchter Farbe bedruckten Bogen herabfallen oder Maschinenteile berühren, was zu einem Verschmieren der am Anfang der Auslagestrecke 5 noch sehr frischen Druckfarbe führen würde.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform führt das Steuergerät 10 eine Regelung der Zieltemperatur des Auslagestapels 6 auf einen Zielwert aus z. B. durch eine Regelung der Bogentemperatur am Ende der Auslagestrecke 5.
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Die Stichtiefdruckmaschine 1 weist im Auslagestapel 6 maximale Stapelhöhen auf, die mindestens 1.000 Bogen im Falle von EPI-Subs, traten, mindestens 500 Bogen im Falle von Polymersubstraten oder Hybridsubstraten und mindestens 1.000 Bogen im Falle von beschichteten Substraten umfasst. Dieser Stapelhöhen sind unproblematisch möglich, da das Ablegen aufgrund der Einstellung der Temperatur des Auslagestapels 6 kein Problem mehr darstellt, sodass trotz größerer Stapelhöhen weniger Produktionsausfall, weniger Makulatur und weniger Nacharbeit anfällt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stichtiefdruckmaschine
- 2
- Zufuhrstapeleinheit
- 3
- Stichtiefdruckeinheit
- 31
- Stichtiefdruckwerk
- 32
- Trockner
- 4
- Auslagestapeleinheit
- 41
- Stapeltransportstrecke
- 42
- Zuluftkanal
- 43
- Auslagestapel
- 45
- Dezentrale Kühlung
- 451
- Zuluft-Kühleinrichtung
- 452
- Steuereinheit
- 453
- Temperatursensor
- 459
- Kühlplatte
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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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- DE 10140321 B4 [0004]
- WO 0121404 A1 [0005]
- EP 1306212 A1 [0006]
