DE102018130282A1

DE102018130282A1 - Rotationsdruckmaschine mit mindestens einem Druckwerk zum Bedrucken von Substraten

Info

Publication number: DE102018130282A1
Application number: DE102018130282.7A
Authority: DE
Inventors: Johannes Schaede; Rob STIERMAN
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2018-11-29
Filing date: 2018-11-29
Publication date: 2020-06-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rotationsdruckmaschine mit mindestens einem Druckwerk zum Bedrucken von Substraten, wobei das betreffende Druckwerk zumindest zwei zusammenwirkende Zylinder aufweist, wobei zumindest einer dieser Zylinder als ein die Substrate an seiner Mantelfläche transportierender Saugzylinder ausgebildet ist, wobei ein pneumatisches System zur Bereitstellung der erforderlichen Saugluft zum Halten der an der Mantelfläche des betreffenden Zylinders zu transportierenden Substrate vorgesehen ist, wobei in oder nach dem betreffenden Druckwerk im Transportweg der Substrate eine Trocknungseinheit vorgesehen ist, wobei von dem betreffenden Druckwerk bedruckte Substrate durch eine Kammer dieser Trocknungseinheit geführt oder zumindest führbar sind, wobei in der Kammer der Trocknungseinheit ein durch ein Inertgas sauerstoffreduziertes gasförmiges Medium vorgesehen ist. Die im pneumatischen System bereitgestellte Saugluft zum Halten der auf der Mantelfläche des betreffenden Saugzylinders zu transportierenden Substrate ist dasselbe gasförmige Medium wie in der Kammer der Trocknungseinheit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationsdruckmaschine mit mindestens einem Druckwerk zum Bedrucken von Substraten gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Durch die WO 2005/097927 A1 ist ein Verfahren zum Drucken bekannt, bei dem eine Druckfarbe unter Verwendung einer Intaglio-Druckmaschine auf ein Substrat gedruckt wird, bei dem die Druckfarbe nach dem Drucken gehärtet wird, bei dem das Härten z. B. durch einen Elektronenstrahl erfolgt. Dieses Verfahren wird z. B. zur Herstellung von Banknoten verwendet.
Durch die DE 10 2006 032 679 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements für ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen mit einem Substrat bekannt, wobei das Substrat zumindest teilweise mit einer zumindest zwei Schichten umfassenden Beschichtung ausgestattet ist, mit den Schritten

a) Aufbringen einer ersten Schicht auf das Substrat,
b) Aufbringen von zumindest einer zweiten Schicht auf die erste Schicht, wobei vor dem Aufbringen der zweiten Schicht keine vollständige Härtung der ersten Schicht erfolgt,
c) Prägen von zumindest einer Schicht der Beschichtung,
d) Härten der Beschichtung,

Durch die DE 10 2016 200 544 A1 ist eine Vorrichtung zur Behandlung von bogenförmigem Substrat bekannt, mit einem Bogenführungszylinder und einer dem Bogenführungszylinder zugeordneten Inertisierungseinrichtung, wobei der Bogenführungszylinder erste Haltemittel zum Halten der Substratvorderkante aufweist und zweite Haltemittel vorgesehen sind, die das Substrat in einem von der Substratvorderkante beabstandeten Bereich auf dem Bogenführungszylinder halten und wobei das vom Bogenführungszylinder geführte Substrat mit Inertgas beaufschlagbar ist, wobei ein drittes Haltemittel außerhalb der Peripherie des Bogenführungszylinders angeordnet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotationsdruckmaschine mit mindestens einem Druckwerk zum Bedrucken von Substraten mit einer verbesserten Trocknungseinheit zu schaffen, wobei die Trocknungseinheit in einem industriellen Produktionsprozess für eine möglichst hohe Druckgeschwindigkeit der Druckmaschine geeignet ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen der gefundenen Lösung.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Trocknungseinheit der Druckmaschine in einem industriellen Produktionsprozess für eine möglichst hohe Druckgeschwindigkeit der Druckmaschine geeignet ist. Weitere Vorteile sind aus den beschriebenen Ausführungsbeispielen ersichtlich.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

1 eine Druckmaschine mit mindestens einem Druckwerk;
2 eine Trocknungseinheit zur Elektronenstrahlhärtung;
3 einen Ausschnitt aus der in der 1 dargestellten Druckmaschine mit einer ersten Anordnung einer Trocknungseinheit zur Elektronenstrahlhärtung im Druckwerk;
4 einen Ausschnitt aus der in der 1 dargestellten Druckmaschine mit einer zweiten Anordnung einer Trocknungseinheit zur Elektronenstrahlhärtung im Druckwerk;
5 einen Ausschnitt aus der in der 1 dargestellten Druckmaschine mit einer Anordnung einer Trocknungseinheit zur Elektronenstrahlhärtung an einem Zwischenzylinder;
6 einen Ausschnitt aus einer Druckmaschine mit einer Anordnung einer Trocknungseinheit zur Elektronenstrahlhärtung an einer Transporteinrichtung;
7 eine an einen Saugzylinder angestellte Trocknungseinheit zur Elektronenstrahlhärtung;
8 eine Trocknungseinheit zur Elektronenstrahlhärtung in Verbindung mit mehreren Saugwalzen;
9 eine als eine eigenständige Baueinheit verwendbare Trocknungseinheit.

1 zeigt beispielhaft eine Druckmaschine, vorzugsweise eine Rotationsdruckmaschine jeweils mit mindestens einem Druckwerk. Die Druckmaschine ist z. B. als eine Bogendruckmaschine ausgebildet, vorzugsweise als eine Bogenrotationsdruckmaschine, insbesondere als eine Bogentiefdruckmaschine, ganz besonders als eine in einem Intaglio-Druckverfahren druckende Bogenrotationsdruckmaschine. Das Intaglio-Druckverfahren ist ein Tiefdruckverfahren, welches bevorzugt zur industriellen Herstellung von Banknoten, Sicherheitsdokumenten oder Sicherheitselementen verwendet wird.
Die in der 1 beispielhaft dargestellte insbesondere in einem Intaglio-Druckverfahren druckende Bogenrotationsdruckmaschine weist vorzugsweise zumindest folgende Maschineneinheiten oder Baugruppen auf:

a) einen Bogenanleger 01, mittels welchem ein zu bedruckendes Substrat 21 in Form von insbesondere gestapelten Druckbogen 21 an der Bogenrotationsdruckmaschine bereitgestellt wird oder zumindest bereitstellbar ist; die rechteckigen Druckbogen 21 haben z. B. ein Kantenmaß im Bereich zwischen 475 x 450 mm und 700 x 820 mm; die Grammatur der Druckbogen 21 liegt z. B. im Bereich zwischen 70 g/m² und 120 g/m²;
b) eine Bogenanlage 02, mittels welcher am Bogenanleger 01 bereitgestellte Druckbogen 21 z. B. über eine oder mehrere Transfertrommeln einem Druckwerk 03 der Bogenrotationsdruckmaschine in einer Sequenz, d. h. einzeln nacheinander zugeführt werden oder zumindest zuführbar sind;
c) mindestens ein Druckwerk 03, aufweisend einen auch als Gegendruckzylinder bezeichneten Druckzylinder 04 und einen mit dem Druckzylinder 04 zusammenwirkenden ein Druckbild auf die betreffenden Druckbogen 21 auftragenden Plattenzylinder 06, wobei der Druckzylinder 04 und Plattenzylinder 06 unter hohem Druck gegeneinander angestellt oder zumindest anstellbar sind; ein Wischzylinder 07 ist gegen den Plattenzylinder 06 angestellt oder zumindest anstellbar; der Druckzylinder 04 und Plattenzylinder 06 sind vorzugsweise aus Stahl gefertigt; der Wischzylinder 07 ist auf seiner Mantelfläche z. B. mit einem Kunststoff beschichtet; in der bevorzugten Ausführung sind der Druckzylinder 04 und der Plattenzylinder 06 jeweils an ihrem Umfang jeweils in mehrere, insbesondere in drei jeweils gleich große Segmente unterteilt, wobei in jedem der am Druckzylinder 04 hintereinander angeordneten Segmente jeweils z. B. auf einer Unterlage jeweils ein Drucktuch angeordnet oder zumindest anordenbar ist;
d) einen an den Plattenzylinder 06 angestellten oder zumindest anstellbaren, auch Orlofzylinder 08 genannten Sammelzylinder 08; der Orlofzylinder 08 weist an seinem Umfang vorzugsweise ebenso wie der Druckzylinder 04 und Plattenzylinder 06 drei gleich große Segmente auf;
e) eine Farbwerkseinheit 09, aufweisend mehrere, z. B. fünf oder sechs jeweils an den Orlofzylinder 08 angestellte oder zumindest anstellbare Schablonenzylinder 11, an deren Umfang jeweils eine Schablonenplatte angeordnet oder zumindest anordenbar ist; dabei färbt jeder der Schablonenzylinder 11 den Orlofzylinder 08 vorzugsweise jeweils mit einer anderen Druckfarbe ein, wobei der Orlofzylinder 08 während einer einzigen Umdrehung die jeweilige Druckfarbe von allen angestellten Schablonenzylindern 11 sammelt; an jeden Schablonenzylinder 11 sind eine oder mehrere Farbauftragswalzen 12 angestellt oder zumindest anstellbar, wobei die Farbauftragswalzen 12 jeweils von einem Druckfarbe aus einem Farbreservoir 14, z. B. aus einem Farbkasten entnehmenden Farbduktor 13 eingefärbt werden; die hier beschriebene Bauart der Druckmaschine ermöglicht demnach an einer einzigen Druckstelle ein mehrfarbiges Bedrucken der Druckbogen 21; alternativ oder zusätzlich zur Farbwerkseinheit 09 kann auch ein Lackwerk zum Auftragen eines Lackes auf die jeweiligen Druckbogen 21 vorgesehen sein;
f) eine z. B. als ein umlaufendes Transportband oder als ein umlaufendes Kettensystem, insbesondere Kettengreifersystem ausgebildete Transporteinrichtung 16, an welche in einem Druckspalt 17 zwischen dem Druckzylinder 04 und dem Plattenzylinder 06 bedruckte Druckbogen 21 unmittelbar oder über mindestens einen Zwischenzylinder 36; 37 übergeben werden, wobei an die Transporteinrichtung 16 übergebene Druckbogen 21 mittels dieser zu einer z. B. als eine Mehrstapelauslage ausgebildeten Auslage 18, hier Bogenauslage 18, transportiert werden oder zumindest transportierbar sind und dort abgelegt werden oder zumindest ablegbar sind; in der 1 weist die Bogenauslage 18 in Transportrichtung T der Druckbogen 21 z. B. drei hintereinander angeordnete Stapel auf; im Bereich der Transporteinrichtung 16 ist i.d.R. ein z. B. optoelektronisches, vorzugsweise kamerabasiertes Inspektionssystem 19 angeordnet, mittels welchem eine Qualität der bedruckten Druckbogen 21 geprüft wird oder zumindest prüfbar ist; die Druckbogen 21 werden insbesondere auf ihre Fehlerfreiheit im Vergleich mit einer vorgegebenen Vorlage geprüft; in Abhängigkeit von diesem Prüfungsergebnis werden die Druckbogen 21 dann auf einem bestimmten Stapel der Mehrstapelauslage abgelegt.

Um mit der zuvor beispielhaft beschriebenen Druckmaschine in einem industriellen Produktionsprozess eine möglichst hohe Druckgeschwindigkeit von z. B. 10.000 Druckbogen 21 pro Stunde zu erreichen, werden die auf die Druckbogen 21 aufgebrachte Druckfarbe und/oder der auf die Druckbogen 21 aufgebrachte Lack vorzugsweise getrocknet. Vorzugsweise werden nicht verlaufende, also dickflüssige Druckfarben und/oder Lacke verwendet. In der bevorzugten Ausführung werden strahlungshärtende Druckfarben und/oder Lacke verwendet. In einer besonders bevorzugten Ausführung werden lösemittelfreie, durch einen Elektronenstrahl härtbare Druckfarben und/oder Lacke verwendet. Derartige Druckfarben und/oder Lacke polymerisieren bei einer Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl innerhalb von Millisekunden und sind somit in extrem kurzer Zeit getrocknet. Ein aus derartigen Druckfarben und/oder Lacken bestehender Farbfilm bzw. Lackfilm wird vollständig polymerisiert und ist damit auch durchgehärtet, so dass nach der Trocknung in den Druckfarben bzw. Lacken keine Fragmente oder Spaltungsreste übrig bleiben, die durch das Substrat 21 woandershin migrieren könnten. Durch einen Elektronenstrahl getrocknete Druckfarben oder Lacke bilden einen elastischen, glänzenden Farbfilm bzw. Lackfilm, der jeweils hochresistent gegen Kratzer und Chemikalien ist.
Problematisch an einem einen Elektronenstrahl verwendenden Trocknungsverfahren ist jedoch, dass die Trocknung, d. h. die Abbindereaktion in einer sauerstoffreduzierten, inerten Atmosphäre stattfinden muss, in welcher zur Erzielung einer hohen Produktionsqualität der Sauerstoffanteil bei höchstens 1% liegt, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 300 ppm und 500 ppm, insbesondere im Bereich zwischen 150 ppm und 250 ppm, gegebenenfalls noch niedriger bis in den Bereich von weniger als 50 ppm, wobei der in der inerten Atmosphäre zulässige Sauerstoffanteil vom Werkstoff des verwendeten Substrates 21 und/oder von der chemischen Zusammensetzung der verwendeten Druckfarbe(n) bzw. Lacke abhängig ist. Andernfalls, also bei einem höheren Sauerstoffanteil würden in den noch flüssigen Druckfarben bzw. Lacken enthaltene freie Radikale, d. h. Atome oder Gruppen von Atomen, die jeweils ein freies Elektron enthalten, schneller mit den in dieser Luft enthaltenen Sauerstoffmolekülen chemisch reagieren als untereinander und nur eine unvollständige, ungleichmäßige Vernetzung ausbilden. Dies trifft insbesondere unter gewöhnlicher Umgebungsluft mit einem Sauerstoffanteil von rund 21% zu. In einer Atmosphäre mit einem Sauerstoffanteil von mehr als 1%, insbesondere unter gewöhnlicher Umgebungsluft, führt die Abbindereaktion dazu, dass die Druckfarben oder der Lack immer noch nass, klebrig und ohne Glanz sind und über schlechte Haftungseigenschaften und eine nur geringe Kratzfestigkeit verfügen.
Gute Trocknungsergebnisse erzielt man in einer Trocknungseinheit 22 mit einer auf einen Sauerstoffanteil von höchstens 1% reduzierten Atmosphäre, in welcher ein inertes, d. h. ein chemisch sehr reaktionsträges Gas, z. B. ein elementares Gas wie Stickstoff oder ein Edelgas wie Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon oder Radon oder eine gasförmige Molekülverbindung wie Schwefelhexafluorid und Kohlendioxid den in der Luft enthaltenen Sauerstoff verdrängt. Durch ein inertes Gas werden zufolge der Verdrängung oder deutlichen Reduzierung von Sauerstoff oxidative Prozesse verhindert. Mit dem Begriff „Atmosphäre“ wird hier und im Folgenden - soweit auf den Rauminhalt der Trocknungseinheit 22 bezogen - ganzheitlich dasjenige durch das Inertgas sauerstoffreduzierte gasförmige Medium bezeichnet, welches in der Trocknungseinheit 22 in einem zur Trocknung der Druckfarben oder des Lackes vorgesehenen Raum vorhanden ist.
2 verdeutlicht das Wirkprinzip der Strahlungstrocknung mit einem Elektronenstrahl. Auch wenn sich die nachfolgend beschriebenen Beispiele primär auf eine Trocknung von Druckfarben beziehen, so gelten sie in entsprechender Weise auch für die Trocknung von Lacken. Eine in Verbindung mit einer Druckmaschine, insbesondere mit der zuvor beispielhaft beschriebenen Druckmaschine verwendbare Trocknungseinheit 22 weist eine vom Substrat 21, z. B. den Druckbogen 21 durchlaufene mit einem Inertgas gefüllte oder zumindest ein Inertgas enthaltene Kammer 23 auf, wobei am Eingang der Kammer 23, an welchem die Druckbogen 21 in die das Inertgas enthaltene Kammer 23 hineingeführt werden, z. B. eine Rakeldüse 24 insbesondere in Form eines Düsenbalkens angeordnet ist, um zu verhindern, dass an diesem Eingang das Inertgas aus der Kammer 23 entweicht und/oder Sauerstoff aus der Umgebungsluft in diese Kammer 23 eintritt. Aufgrund der Flächigkeit der Druckbogen 21 ist der Eingang der Kammer 23 i. d. R. als ein sich quer zur Transportrichtung T der Druckbogen 21 über deren ganze Breite erstreckender schmaler Schlitz ausgebildet. Zur Befüllung der Kammer 23 mit dem Inertgas, z. B. mit Stickstoff, und/oder zur Aufrechterhaltung des gewünschten Füllstandes ist eine bei Bedarf Inertgas in die Kammer 23 einlassende, insbesondere fernbetätigbare Befülldüse 26 vorgesehen, wobei diese Befülldüse 26 an eine Inertgasquelle, z. B. an einen Tank angeschlossen ist. Des Weiteren ist vorzugsweise ein Sensor 27 zur Messung des Sauerstoffgehaltes in der das Inertgas enthaltenen Kammer 23 vorgesehen. Die Befülldüse 26 ist vorzugsweise in Abhängigkeit von einem Messergebnis des Sensors 27 zur Messung des Sauerstoffgehaltes in der das Inertgas enthaltenen Kammer 23 hinsichtlich des Einlasses von Inertgas in die Kammer 23 gesteuert oder zumindest steuerbar. Wenn demnach jeweils in der Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 eine mit der Inertgasquelle verbundene, insbesondere fernbetätigbare Befülldüse 26 und ein Sensor 27 zur Messung des in dieser Kammer 23 vorhandenen Sauerstoffgehaltes vorgesehen sind, dann ist der Sauerstoffanteil in der in dieser Kammer 23 herrschenden inerten Atmosphäre vorteilhafterweise z. B. von einer Steuereinheit insbesondere automatisch in Abhängigkeit von einem Messergebnis des Sensors 27 zur Messung des Sauerstoffgehaltes und/oder in Abhängigkeit vom Werkstoff der zu trocknenden Druckbogen 21 und/oder in Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung mindestens einer auf die Druckbogen 21 aufgebrachten Druckfarbe oder eines Lackes eingestellt oder zumindest einstellbar.
Die Trocknungseinheit 22 weist einen Elektronenstrahl-Generator 28 auf, welcher in einer Vakuumkammer 29 angeordnet ist. Die Vakuumkammer 29 und die mit dem Inertgas gefüllte Kammer 23 sind durch ein Fenster räumlich voneinander getrennt. Das Fenster hat einen Verschluss 31 z. B. aus einer Titanfolie in einer Materialstärke im Bereich von z. B. 0,01 mm und 0,3 mm, vorzugsweise bei etwa 0,2 mm. Der Elektronenstrahl-Generator 28 weist eine Kathode 32 z. B. in Form eines Glühdrahtes und eine von der Kathode 32 beabstandete Anode 33 auf. Aus der Kathode austretende Elektronen werden durch eine zwischen der Kathode 32 und der Anode 33 angelegte elektrische Spannung in Richtung der Anode 33 auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Die elektrische Spannung zur Beschleunigung der Elektronen liegt in Abhängigkeit von einer Beschaffenheit, z. B. chemischen Zusammensetzung der verwendeten Druckfarben und/oder der gewünschten Eindringtiefe in diese Druckfarben und/oder vom Werkstoff des verwendeten Substrats 21 im Bereich z. B. zwischen 80 keV und 300 keV. Die derart beschleunigten energiereichen Elektronen durchdringen den z. B. aus der dünnen Titanfolie bestehenden Verschluss 31 des Fensters und treffen vorzugsweise im Wesentlichen lotrecht auf die in der das Inertgas enthaltenen Kammer 23 an diesem Fenster vorbeigeführten Druckbogen 21. Die energiereichen Elektronen werden sozusagen in die auf das Substrat 21 aufgebrachten Druckfarben hineingeschossen. Beim Auftreffen dieser Elektronen auf die auf das Substrat 21 in einer Schichtdicke von z. B. etwa 0,1 mm aufgebrachten Druckfarben und beim Eindringen der Elektronen in diese Farbschicht wird in diesen Druckfarben eine chemische Kettenreaktion ausgelöst, bei der sich in den Druckfarben enthaltene kurzkettige Acrylatmoleküle zu langkettigen Polymeren verbinden, wodurch in Sekundenbruchteilen eine ausgehärtete Farbschicht gebildet wird. Das Substrat 21 wird dabei nicht erwärmt. Weil die Energie der vom Elektronenstrahl-Generator 28 auf das Substrat 21 geschossenen Elektronen groß genug ist, um die ersten Radikale in den Druckfarben zu erzeugen und die Polymerisierung direkt in den Monomeren (Verdünnern) oder Oligomeren (Bindemitteln) dieser Druckfarben zu initiieren, ist es nicht erforderlich, den verwendeten Druckfarben Fotoinitiatoren zuzusetzen, wie es z. B. für einen UV-Trocknungsprozess erforderlich wäre.
In für ein Intaglio-Druckverfahren geeigneten Druckfarben verwendete Oligomere schließen z. B. Epoxyacrylate, acrylierte Öle, Urethanacrylate, Polyesteracrylate, Silikonacrylate, acrylierte Amine, acrylgesättigte Harze und Acrylacrylate ein.
Wegen der hohen Viskosität der meisten Oligomere sind Verdünnungsmittel erforderlich, um die Gesamtviskosität einer durch einen Elektronenstrahl aushärtenden Druckfarbe zu verringern und dadurch die Handhabung und Anwendung dieser Druckfarben zu unterstützen, z. B. diese Druckfarben für die Wischung am Plattenzylinder 06 durch den Wischzylinder 07 geeignet zu machen. Geeignete Verdünnungsmittel können Wasser oder „reaktive“ Monomere einschließen, die in die betreffende Druckfarbe eingearbeitet sind. Reaktive Monomere sind typischerweise Acrylate oder Methacrylate und können monofunktionell oder multifunktionell sein. Beispiele für multifunktionelle Monomere wären Polyesteracrylate oder Polyestermethacrylate, Polyolacrylate oder Polyomethacrylate und Polyetheracrylate oder Polyethermethacrylate.
Es folgen einige Beispiele für die jeweilige Zusammensetzung von Schichten aus Druckfarben oder Lacken, die jeweils durch einen Elektronenstrahl getrocknet werden können:
Beispiel 1

Produktname	Hersteller	chemische Bezeichnung / nähere Spezifikation	Anteil/ Gew.-%
Ebecryl™ 83 (Eb 83)	Cytec Surface Specialities	Polyetheracrylatoligomer	60
TPGDA	Rahn oder Sartomer	Tripropylenglycoldiacrylat	35
Darocur® 1173	Ciba Specialty Chemicals	2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on	5

Beispiel 2

Produktname	Hersteller	chemische Bezeichnung / nähere Spezifikation	Anteil/ Gew.-%
Ebecryl™ 270 (Eb 270)	Cytec Surface Specialities	Urethanacrylatoligomer (aliphatisch)	25
Ebecryl™ 265 (Eb 265)	Cytec Surface Specialities	Urethanacrylatoligomer (aliphatisch, trifunktional)	30
Genomer 1122	Rahn	Urethanacrylat (monofunktional)	40
Darocur® 1173	Ciba Specialty Chemicals	2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on	5

Beispiel 3

Produktname	Hersteller	chemische Bezeichnung/ nähere Spezifikation	Anteil/ Gew.-%
Ebecryl™ 130 (Eb 130)	Cytec Surface Specialities	Tricyclodecandimethanoldiacrylat	25,0
Sartomer 238 (HDDA)	Sartomer	1,6-Hexandioldiacrylat	10,0
Miramer 600 (DPHA)	Rahn	Dipentaerithritholhexacrylat	5,0
Ebecryl™ 220 (Eb 220)	Cytec Surface Specialities	Urethanacrylatoligomer (arometisch, hexafunktional)	40,0
Ebecryl™ 83 (Eb 83)	Cytec Surface Specialities	Polyetheracrylatoligomer (multifunktional)	11,8
Darocur® 1173	Ciba Specialty Chemicals	2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on	8,0
Irgacure™ 369 (IR 369)	Ciba Specialty Chemicals	2-Benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanon	0,2

Beispiel 4

Produktname	Hersteller	chemische Bezeichnung/ nähere Spezifikation	Anteil/ Gew.-%
Cyracure™ UVR-6110	Dow Chemical Company	Epoxidharz (cycloaliphatisch)	77,0
Castor Oil	Gustav Heess Oleochemische Erzeugnisse GmbH	Rizinusöl	11,0
n-Propanol	OXEA Deutschland	n-Propanol	5,0
UVI-6992	Dow Chemical Company	Mischung aus Triarylsulfoniumhexafluorophosphat-Salzen und Propylencarbonat	7,0

Beispiel 5

Produktname	Hersteller	chemische Bezeichnung/ nähere Spezifikation	Anteil/ Gew.-%
Cyracure™ UVR-6110	Dow Chemical Company	Epoxidharz (cycloalipathisch)	81,0
UVI-6992	Dow Chemical Company	Mischung aus Triarylsulfoniumhexafluorophosphat-Salzen und Propylencarbonat	9,0
DVE-3	BASF Corporation	Triethylenglycoldivinylether	10,0

Beispiel 6

Produktname	Hersteller	chemische Bezeichnung/ nähere Spezifikation	Anteil/ Gew.-%
Cyracure™ UVR-6128	Dow Chemical Company	Epoxidharz (cycloaliphatisch)	69,0
UVI-6992	Dow Chemical Company	Mischung aus Triarylsulfoniumhexafluorophosphat-Salzen und Propylencarbonat	4,0
TONE™ 0305	Dow Chemical Company	Polyol (trifunktional)	27,0

Beispiel 7

Produktname	Hersteller	chemische Bezeichnung/ nähere Spezifikation	Anteil/ Gew.-%
Cyracure™ UVR-6110	Dow Chemical Company	Epoxidharz (cycloalipathisch)	60,0
TMPO®	Perstorp Specialty Chemicals AB	Trimethylolpropanoxetan	20,0
Boltorn H2004	Perstorp Specialty Chemicals AB	dendritisches Polymer mit hoher Hydroxylfunktionalität	16,0
Irgacure® 250	Ciba Specialty Chemicals	Idonium, (4-Methylphenyl)[4-(2-methylpropyl)phenyl]-, hexafluorophosphat	3,5
Genocure™ ITX	Rahn	Isopropylthioxanthon	0,5

Zur Ausführung einer Strahlungstrocknung von auf einem Substrat 21 aufgebrachten Druckfarben oder Lacken jeweils mit einem Elektronenstrahl in einer Druckmaschine zur industriellen Herstellung von Banknoten, Sicherheitsdokumenten oder Sicherheitselementen werden nun nachfolgend einige Anordnungsvarianten beschrieben.
Bei all diesen Anordnungsvarianten weist die Trocknungseinheit 22 einen Elektronenstrahl-Generator 28 auf, mittels welchem energiereiche Elektronen auf das Substrat 21 geschossen werden.
Eine erste Anordnungsvariante sieht vor, die gesamte Druckmaschine in einer gegenüber der Umgebungsluft dichten Einhausung anzuordnen, wobei im Inneren der Einhausung eine inerte Atmosphäre mit einem Sauerstoffanteil von höchstens 1% vorgesehen ist. Die das Inertgas enthaltene Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 ist hierbei durch die Einhausung der Druckmaschine realisiert. Die zu bedruckenden Druckbogen 21 werden durch eine an der Einhausung ausgebildete Eingangsschleuse der Druckmaschine zugeführt und durch eine an der Einhausung ausgebildete Ausgangsschleuse von der Druckmaschine abgeführt. Die Trocknungseinheit 22 ist bei dieser ersten Anordnungsvariante an einer beliebigen Stelle in Transportrichtung T der insbesondere jeweils als Druckbogen 21 ausgebildeten Substrate 21 nach dem von Druckzylinder 04 und Plattenzylinder 06 gebildeten Druckspalt 17 angeordnet, z. B. auch an oder in Transportrichtung T der Druckbogen 21 nach derjenigen Transporteinrichtung 16, die in Transportrichtung T der Druckbogen 21 nach dem Druckwerk 03 angeordnet und z. B. als ein umlaufendes Transportband oder als ein umlaufendes Kettensystem oder als ein Kettengreifersystem ausgebildet ist.
Eine zweite Anordnungsvariante sieht vor, die Trocknungseinheit 22 im Druckwerk 03 der Druckmaschine anzuordnen. Die das Inertgas enthaltene Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 ist dabei derart im Druckwerk 03 angeordnet, dass zumindest ein Bogenabschnitt des Druckzylinders 04 innerhalb dieser Kammer 23 angeordnet ist.
3 zeigt einen Ausschnitt aus der in der 1 dargestellten Druckmaschine, wobei ein Bogenabschnitt des Druckzylinders 04 und ein Bogenabschnitt des mit diesem Druckzylinder 04 zusammenwirkenden Plattenzylinders 06 innerhalb der das Inertgas enthaltenen Kammer 23 angeordnet sind. Dabei ist an der das Inertgas enthaltenen Kammer 23 eine vorzugsweise flexible Dichtung 34 angeordnet, welche diese Kammer 23 an den jeweiligen Stirnseiten von Druckzylinder 04 und Plattenzylinder 06 und an der Mantelfläche des Plattenzylinders 06 sowie gegebenenfalls an dem von Druckzylinder 04 und Plattenzylinder 06 gebildeten Druckspalt 17 und an einem Ausgang aus der Kammer 23 am auf der Mantelfläche des rotierenden Druckzylinders 04 aufliegenden getrockneten Substrat 21 jeweils gegen die Umgebungsluft abdichtet. Beachtlich ist dabei, dass der Druckzylinder 04 und der Plattenzylinder 06 in dem von ihnen gebildeten Druckspalt 17 in einem von der betreffenden Druckmaschine ausgeführten Druckprozess unter hohem Druck gegeneinander angestellt sind und die gegeneinander angestellten Zylinder 04; 06 in dem von ihnen gebildeten Druckspalt 17 bereits eine axial zu diesen Zylindern 04; 06 verlaufende Dichtung für die das Inertgas enthaltene Kammer 23 ausbilden. Mittels der Trocknungseinheit 22 getrocknete Substrate 21, insbesondere Druckbogen 21 werden vom Druckzylinder 04 an eine dem Druckzylinder 04 in Transportrichtung T der Druckbogen 21 nachfolgende Transporteinrichtung 16 übergeben.
4 zeigt gleichfalls einen Ausschnitt aus der in der 1 dargestellten Druckmaschine, wobei nur ein Bogenabschnitt des Druckzylinders 04 innerhalb der das Inertgas enthaltenen Kammer 23 angeordnet ist. An der das Inertgas enthaltenen Kammer 23 ist eine vorzugsweise flexible Dichtung 34 angeordnet, welche diese Kammer 23 an den Stirnseiten des Druckzylinders 04 und an einem Ausgang aus der Kammer 23 am auf seiner Mantelfläche aufliegenden trockenen Substrat 21 jeweils gegen die Umgebungsluft abdichtet. Am Eingang der Kammer 23 ist ein sich quer zur Transportrichtung T des Substrates 21 über dessen ganze Breite erstreckender schmaler Schlitz ausgebildet, durch welchen Schlitz ein auf der Mantelfläche des Druckzylinders 04 aufliegendes Substrat 21 in die Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 eingeführt wird oder zumindest einführbar ist, wobei längs zu diesem Schlitz eine Rakeldüse 24 insbesondere in Form eines Düsenbalkens angeordnet ist, um zu verhindern, dass an diesem Eingang das Inertgas aus der Kammer 23 entweicht und/oder Sauerstoff aus der Umgebungsluft in diese Kammer 23 eintritt. Auch bei dieser Ausführungsform werden mittels der Trocknungseinheit 22 getrocknete Substrate 21, insbesondere Druckbogen 21 vom Druckzylinder 04 an eine dem Druckzylinder 04 in Transportrichtung T der Druckbogen 21 nachfolgende Transporteinrichtung 16 übergeben.
5 zeigt auch einen Ausschnitt aus der in der 1 dargestellten Druckmaschine, wobei im Unterschied zu der in der 1 dargestellten Ausführungsform in dem Druckspalt 17 zwischen dem Druckzylinder 04 und dem Plattenzylinder 06 bedruckte Druckbogen 21 über zwei in Transportrichtung T der Druckbogen 21 nacheinander angeordnete Zwischenzylinder 36; 37 an die Transporteinrichtung 16 übergeben werden. In einer dritten Anordnungsvariante ist vorgesehen, dass die Trocknungseinheit 22 an einem der Zwischenzylinder 36; 37 angeordnet ist. An der das Inertgas enthaltenen Kammer 23 ist wiederum eine vorzugsweise flexible Dichtung 34 angeordnet, welche diese Kammer 23 an den Stirnseiten des betreffenden Zwischenzylinders 36; 37 und an einem Ausgang aus der Kammer 23 am auf der Mantelfläche des betreffenden Zwischenzylinders 36; 37 aufliegenden trockenen Substrat 21 jeweils gegen die Umgebungsluft abdichtet. Am Eingang der Kammer 23 ist ein sich quer zur Transportrichtung T des Substrates 21 über dessen ganze Breite erstreckender schmaler Schlitz ausgebildet, durch welchen Schlitz ein auf der Mantelfläche des betreffenden Zwischenzylinders 36; 37 aufliegendes Substrat 21 in die Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 eingeführt wird oder zumindest einführbar ist, wobei längs zu diesem Schlitz eine Rakeldüse 24 insbesondere in Form eines Düsenbalkens angeordnet ist, um zu verhindern, dass an diesem Eingang das Inertgas aus der Kammer 23 entweicht und/oder Sauerstoff aus der Umgebungsluft in diese Kammer 23 eintritt.
Wie in der 6 beispielhaft dargestellt, ist als eine vierte Anordnungsvariante vorgesehen, dass die Trocknungseinheit 22 an oder zumindest in Verbindung mit der z. B. als ein Transportband ausgebildeten Transporteinrichtung 16 angeordnet ist. An der das Inertgas enthaltenen Kammer 23 ist wiederum eine vorzugsweise flexible Dichtung 34 angeordnet, welche diese Kammer 23 am Ausgang aus der Kammer 23 am von der Transporteinrichtung 16 transportierten trockenen Substrat 21 gegen die Umgebungsluft abdichtet. Am Eingang der Kammer 23 ist ein sich quer zur Transportrichtung T des Substrates 21 über dessen ganze Breite erstreckender schmaler Schlitz ausgebildet, durch welchen Schlitz ein von der Transporteinrichtung 16 transportiertes Substrat 21 in die Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 eingeführt wird oder zumindest einführbar ist, wobei längs zu diesem Schlitz eine Rakeldüse 24 insbesondere in Form eines Düsenbalkens angeordnet ist, um zu verhindern, dass an diesem Eingang das Inertgas aus der Kammer 23 entweicht und/oder Sauerstoff aus der Umgebungsluft in diese Kammer 23 eintritt.
Wie anhand der zweiten bis vierten Anordnungsvariante aufgezeigt, kann die eine das Inertgas enthaltene Kammer 23 aufweisende Trocknungseinheit 22 z. B. im Druckwerk 03 der Druckmaschine oder an einem in Transportrichtung T der Substrate 21 nach dem Druckwerk 03 angeordneten Zwischenzylinder 36; 37 oder an der die Substrate 21 zu einer Auslage 18 transportierenden Transporteinrichtung 16 angeordnet sein.
Die 7 und 8 zeigen beispielhaft schematisch verschiedene Ausbildungen der Trocknungseinheit 22 zur Elektronenstrahlhärtung. So zeigt 7 eine an einen Saugzylinder 38 angestellte Trocknungseinheit 22 zur Elektronenstrahlhärtung, wobei der Saugzylinder 38 eine besondere Ausgestaltung z. B. des Druckzylinders 04 oder eines Zwischenzylinders 36; 37 sein kann und zumindest einen innerhalb der Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 befindlichen Bogenabschnitt aufweist. Eine in Transportrichtung T der Substrate 21 dem Saugzylinder 38 unmittelbar vorgeordnete erste Transporteinrichtung z. B. in Form eines Transportbandes, insbesondere eines vorzugsweise einen Saugkasten 41 aufweisenden Saugbandes 39, oder eines Zylinders oder einer Walze führt bedruckte Substrate 21 dem Saugzylinder 38 sequentiell zu, wobei der Saugzylinder 38 auf seiner Mantelfläche hintereinander mehrere, z. B. drei insbesondere als Druckbogen 21 ausgebildete Substrate 21 aufnehmen kann. Dem Saugzylinder 38 zugeführte Substrate 21 werden an dessen Mantelfläche durch Saugluft gehalten. Bei einer fortgesetzten Drehung des Saugzylinders 38 werden die bedruckten Substrate 21 durch einen sich quer zur Transportrichtung T der Substrate 21 über deren ganze Breite erstreckenden schmalen Schlitz in die das Inertgas enthaltene Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 geführt. In der Trocknungseinheit 22 befindet sich der Elektronenstrahl-Generator 28, der die bedruckten Substrate 21 durch einen Beschuss mit energiereichen Elektronen in der zuvor beschriebenen Art und Weise trocknet. Die auf der Mantelfläche des rotierenden Saugzylinders 38 aufliegenden trockenen Substrate 21 verlassen die Trocknungseinheit 22 am Ausgang der Kammer 23, wobei der Ausgang der Kammer 23 als ein sich quer zur Transportrichtung T der Substrate 21 über deren ganze Breite erstreckender schmaler Schlitz ausgebildet und vorzugsweise durch eine insbesondere flexible Dichtung 34 abgedichtet ist. In Drehrichtung des Saugzylinders 38 und damit in Transportrichtung T der Substrate 21 ist unmittelbar hinter dem Ausgang aus der Kammer 23 eine zweite Transporteinrichtung z. B. wiederum in Form eines Transportbandes, insbesondere eines vorzugsweise einen Saugkasten 43 aufweisenden Saugbandes 42, oder eines Zylinders oder einer Walze angeordnet, welche die getrockneten Substrate 21 z. B. zu einer Auslage 18 transportiert.
Wie aus der 7 ersichtlich ist, sind bei dieser Ausführungsvariante zwei voneinander getrennte pneumatische Systeme vorgesehen. Das erste pneumatische System stellt mittels einer Pumpe 44 und i.d.R. über entsprechende Leitungen z. B. am Saugzylinder 38 und/oder am Saugkasten 41 des Saugbandes 39 der ersten Transporteinrichtung und/oder am Saugkasten 43 des Saugbandes 42 der zweiten Transporteinrichtung die jeweils erforderliche Saugluft zum Halten der zu transportierenden Substrate 21 zur Verfügung. Das zweite pneumatische System weist eine Inertgasquelle z. B. in Form eines Tanks 46 zur Bereitstellung des von der Trocknungseinheit 22 benötigten Inertgases auf, wobei vorzugsweise die an der Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 angeordnete, Inertgas in die Kammer 23 einlassende Befülldüse 26 mit diesem Tank 46 verbunden ist. Des Weiteren weist das zweite pneumatische System eine eingangsseitig z. B. mit dem Saugzylinder 38 und ausgangsseitig mit dem Tank 46 verbundene Pumpe 47 auf, um ein Substrat 21, welches auf dem innerhalb der Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 befindlichen Bogenabschnitt des Saugzylinders 38 angeordnet ist, auf der Mantelfläche dieses Saugzylinders 38 durch Ansaugen zu halten. Insofern erzeugt auch das zweite pneumatische System Saugluft, wobei diese im zweiten pneumatischen System verwendete Saugluft eine gegenüber der vom ersten pneumatischen System üblicherweise verwendeten Umgebungsluft deutlich sauerstoffreduzierte, inerte Atmosphäre mit einem Sauerstoffanteil von vorzugsweise höchstens 1% aufweist. In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass das erste pneumatische System und das zweite pneumatische System voneinander getrennt ausgebildet sind, wobei das erste pneumatische System am Saugzylinder 38 die erforderliche Saugluft zum Halten der zu transportierenden Substrate 21 zur Verfügung stellt, wenn sich ein auf der Mantelfläche des Saugzylinders 38 gehaltenes Substrat 21 außerhalb der Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 befindet, und dass das zweite pneumatische System die erforderliche Saugluft zum Halten der zu transportierenden Substrate 21 zumindest dann zur Verfügung stellt, wenn sich das auf der Mantelfläche des Saugzylinders 38 gehaltene Substrat 21 innerhalb der Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 befindet.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass z. B. nur ein einziges pneumatisches System vorgesehen ist, wobei für die erforderliche Saugluft zum Halten der auf der Mantelfläche des Saugzylinders 38 zu transportierenden Substrate 21 insbesondere während ihrer gesamten Verweildauer am betreffenden Saugzylinder 38 dasselbe gasförmige Medium wie in der Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 bereitgestellt wird. Dadurch ergibt sich z. B. eine Rotationsdruckmaschine mit mindestens einem Druckwerk 03 zum Bedrucken von Substraten 21, wobei das betreffende Druckwerk 03 zumindest zwei zusammenwirkende Zylinder 04; 06 aufweist, wobei zumindest einer dieser Zylinder 04; 06 als ein die Substrate 21 an seiner Mantelfläche transportierender Saugzylinder ausgebildet ist, wobei ein pneumatisches System zur Bereitstellung der erforderlichen Saugluft zum Halten der an der Mantelfläche des betreffenden Zylinders 04; 06 zu transportierenden Substrate 21 vorgesehen ist. Hierbei ist in oder nach dem betreffenden Druckwerk 03 im Transportweg der Substrate 21 eine Trocknungseinheit 22 vorgesehen, wobei von dem betreffenden Druckwerk 03 bedruckte Substrate 21 durch eine Kammer 23 dieser Trocknungseinheit 22 geführt oder zumindest führbar sind, wobei in der Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 ein durch ein Inertgas sauerstoffreduziertes gasförmiges Medium vorgesehen ist. Dabei ist in einer vorteilhaften Ausführung die im pneumatischen System bereitgestellte Saugluft zum Halten der auf der Mantelfläche des betreffenden Saugzylinders zu transportierenden Substrate 21 dasselbe gasförmige Medium wie in der Kammer 23 der Trocknungseinheit 22. Vorzugsweise sind einer der in dem betreffenden Druckwerk 03 zusammenwirkenden Zylinder 04 als ein Druckzylinder 04 und der andere mit dem Druckzylinder 04 zusammenwirkende Zylinder 06 als ein ein Druckbild auf die betreffenden Substrate 21 auftragender Plattenzylinder 06 ausgebildet. In der ganz bevorzugten Ausführung ist das betreffende Druckwerk 03 als ein in einem Tiefdruckverfahren, insbesondere in einem Intaglio-Druckverfahren druckendes Druckwerk 03 ausgebildet.
8 zeigt eine Ausbildung der Trocknungseinheit 22 zur Elektronenstrahlhärtung, bei der für den Transport der Substrate 21 durch die Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 in einem die den Elektronenstrahl-Generator 28 aufweisenden Vakuumkammer 29 teilweise, z. B. halbkreisförmig umschließenden Gehäuse 49 entlang des Transportweges der Substrate 21 mehrere Saugwalzen 48 vorgesehen sind, wobei diese Saugwalzen 48 durch ihre jeweilige Rotation in die Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 eingeführte Substrate 21 von einem Eingang der Kammer 23 zu deren Ausgang befördern. Der Elektronenstrahl-Generator 28 ist z. B. im oder nahe dem Zentrum der Trocknungseinheit 22 ortsfest angeordnet und weist einen radial nach außen gerichteten Elektronenstrahl auf, wobei zu trocknende Substrate 21 jeweils mit ihrer bedruckten Seite dem Elektronenstrahl-Generator 28 zugewandt entlang ihres Transportweges zumindest teilweise, z. B. in einem Halbkreis in einem Bogen um die den Elektronenstrahl-Generator 28 aufweisende Vakuumkammer 29 herumgeführt sind bzw. werden. Die entlang des Transportweges der Substrate 21 angeordneten Saugwalzen 48 sind jeweils auf der nicht zu trocknenden Seite dieser durch die Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 zu fördernden Substrate 21 angeordnet. Der Eingang der Kammer 23 und deren Ausgang sind vorzugsweise jeweils als ein sich quer zur Transportrichtung T der Substrate 21 über deren ganze Breite erstreckender schmaler Schlitz ausgebildet. Eine in Transportrichtung T der Substrate 21 unmittelbar vor dem Eingang der Kammer 23 angeordnete erste Transporteinrichtung ist z. B. in Form eines Transportbandes, insbesondere eines vorzugsweise einen Saugkasten 41 aufweisenden Saugbandes 39, oder eines Zylinders oder einer Walze ausgebildet und führt bedruckte Substrate 21 der Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 sequentiell zu. In Transportrichtung T der Substrate 21 ist unmittelbar hinter dem Ausgang aus der Kammer 23 eine zweite Transporteinrichtung z. B. wiederum in Form eines Transportbandes, insbesondere eines vorzugsweise einen Saugkasten 43 aufweisenden Saugbandes 42, oder eines Zylinders oder einer Walze angeordnet, welche die getrockneten Substrate 21 z. B. zu einer Auslage 18 transportiert.
Bei der Ausführungsvariante gemäß der 8 sind z. B. wieder zwei voneinander getrennte pneumatische Systeme vorgesehen. Das erste pneumatische System stellt mittels einer Pumpe 44 und über entsprechende Leitungen z. B. am Saugkasten 41 des Saugbandes 39 der ersten Transporteinrichtung und/oder am Saugkasten 43 des Saugbandes 42 der zweiten Transporteinrichtung die jeweils erforderliche Saugluft zum Halten der zu transportierenden Substrate 21 zur Verfügung. Das zweite pneumatische System weist eine Inertgasquelle z. B. in Form eines Tanks 46 zur Bereitstellung des von der Trocknungseinheit 22 benötigten Inertgases auf, wobei die an der Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 angeordnete, Inertgas in die Kammer 23 einlassende Befülldüse 26 mit diesem Tank 46 verbunden ist. Des Weiteren weist das zweite pneumatische System z. B. eine eingangsseitig mit den Saugwalzen 48 und ausgangsseitig mit dem Tank 46 verbundene Pumpe 47 auf, wobei ein Substrat 21, welches auf dem innerhalb der Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 befindlichen Transportweg durch die Saugwalzen 48 befördert wird, durch eine von der Pumpe 47 bewirkte Saugwirkung auf dem vorgesehenen Transportweg gehalten wird.
Da die Bereitstellung eines Inertgases, z. B. von Stickstoff, in einer in einem industriellen Produktionsprozess eingebundenen Trocknungseinheit 22 zur Elektronenstrahlhärtung mit erheblichen Kosten verbunden ist, sind der für die Substrate 21 vorgesehene Eingang in die Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 und/oder der Ausgang aus dieser Kammer 23 jeweils z. B. schlitzförmig ausgebildet und/oder jeweils z. B. durch eine Rakeldüse 24 insbesondere in Form eines Düsenbalkens oder durch eine vorzugsweise flexible Dichtung 34 abgedichtet.
Eine weitere Maßnahme zur Minimierung eines Entweichens des sauerstoffreduzierten gasförmigen Mediums, insbesondere von Inertgas aus der Kammer 23 und/oder eines unerwünschten Eintretens von Sauerstoff aus der Umgebungsluft in diese Kammer 23 besteht darin, Kanäle 51 oder Nuten 51, die an einem die Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 zumindest teilweise, z. B. in einem Bogenabschnitt durchlaufenen Zylinder, z. B. an einem Druckzylinder 04 oder an einem Plattenzylinder 06 oder an einem Zwischenzylinder 36; 37 oder an einem Saugzylinder 38 ausgebildet sind, jeweils mit einer Abdeckung abzudecken. Sofern in einem solchen sich insbesondere quer zur Transportrichtung T der Substrate 21 über deren Breite erstreckenden Kanal 51 mindestens ein Greifer zum Halten eines Substrates 21 auf der jeweiligen Mantelfläche des betreffenden Zylinders angeordnet ist, weist die diesen Kanal 51 abdeckende Abdeckung an der Stelle des betreffenden Greifers eine Aussparung auf. Hinsichtlich der Dichtheit der Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 ist es jedoch von Vorteil, die betreffenden Zylinder 04; 06; 36; 37; 38 jeweils greiferlos, d. h. ohne einen mechanischen Greifer auszubilden oder im Fall zusammenwirkender Zylinder 04; 06 wie dem Druckzylinder 04 und dem Plattenzylinder 06 zumindest einen dieser Zylinder 04; 06 greiferlos auszubilden. Auf greiferlos ausgebildeten Zylindern 04; 06; 36; 37; 38 werden auf deren jeweiliger Mantelfläche anzuordnende Substrate 21 vorzugsweise jeweils nur durch Saugluft gehalten. Ebenso ist es auch von Vorteil, eine als ein Transportband ausgebildete Transporteinrichtung 16 zum Transport von Substraten 21 greiferlos auszubilden.
Mithin ergibt sich z. B. eine Rotationsdruckmaschine mit mindestens einem Druckwerk 03 zum Bedrucken von Substraten 21, wobei im Transportweg der Substrate 21 im oder nach dem mindestens einen Druckwerk 03 eine Trocknungseinheit 22 vorgesehen ist, wobei von dem mindestens einen Druckwerk 03 bedruckte Substrate 21 durch eine Kammer 23 dieser Trocknungseinheit 22 geführt oder zumindest führbar sind, wobei in der Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 eine durch ein Inertgas sauerstoffreduzierte Atmosphäre vorgesehen ist, wobei die Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 zumindest einen Bogenabschnitt von einem die zu trocknenden Substrate 21 transportierenden Zylinder 04; 06; 36; 37; 38 umschließt, wobei dieser Zylinder 04; 06; 36; 37; 38 in einem sich quer zur Transportrichtung T der Substrate 21 erstreckenden Kanal 51 mindestens einen Greifer zum Halten von einem der Substrate 21 auf der Mantelfläche des betreffenden Zylinders 04; 06; 36; 37; 38 aufweist, wobei der betreffende Kanal 51 mit einer Abdeckung abgedeckt ist, wobei die Abdeckung an der Stelle des betreffenden Greifers eine Aussparung aufweist, wobei der betreffende Zylinder 04; 06; 36; 37; 38 an seiner Mantelfläche zusätzlich zu dem mindestens einen Greifer mindestens ein weiteres Halteelement zum Halten des betreffenden Substrats 21 auf der Mantelfläche des betreffenden Zylinders 04; 06; 36; 37; 38 aufweist.
Alternativ ergibt sich z. B. eine Rotationsdruckmaschine mit mindestens einem Druckwerk 03 zum Bedrucken von Substraten 21, wobei im Transportweg der Substrate 21 im oder nach dem mindestens einen Druckwerk 03 eine Trocknungseinheit 22 vorgesehen ist, wobei von dem mindestens einen Druckwerk 03 bedruckte Substrate 21 durch eine Kammer 23 dieser Trocknungseinheit 22 geführt oder zumindest führbar sind, wobei in der Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 eine durch ein Inertgas sauerstoffreduzierte Atmosphäre vorgesehen ist, wobei die Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 zumindest einen Bogenabschnitt von einem die zu trocknenden Substrate 21 transportierenden Zylinder 04; 06; 36; 37; 38 umschließt, wobei dieser Zylinder 04; 06; 36; 37; 38 greiferlos ausgebildet ist.
Eine besondere Ausführungsvariante besteht z. B. in einer Rotationsdruckmaschine mit mindestens einem Druckwerk 03 zum Bedrucken von Substraten 21, wobei im Transportweg der Substrate 21 im oder nach dem mindestens einen Druckwerk 03 eine Trocknungseinheit 22 vorgesehen ist, wobei von dem mindestens einen Druckwerk 03 bedruckte Substrate 21 durch eine Kammer 23 dieser Trocknungseinheit 22 geführt oder zumindest führbar sind, wobei in der Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 eine durch ein Inertgas sauerstoffreduzierte Atmosphäre vorgesehen ist, wobei in der Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 entlang des Transportweges der Substrate 21 mehrere Saugwalzen 48 angeordnet sind, wobei die Saugwalzen 48 durch ihre jeweilige Rotation die Substrate 21 durch diese Kammer 23 fördern.
Eine konkrete Ausführungsvariante ist auch z. B. durch eine Bogendruckmaschine mit mindestens einem Druckwerk 03 zum Bedrucken von Druckbogen 21 gegeben, wobei im Transportweg der Druckbogen 21 im oder nach dem mindestens einen Druckwerk 03 eine Trocknungseinheit 22 vorgesehen ist, wobei von dem mindestens einen Druckwerk 03 bedruckte Druckbogen 21 durch eine Kammer 23 dieser Trocknungseinheit 22 geführt oder zumindest führbar sind, wobei in der Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 eine durch ein Inertgas sauerstoffreduzierte Atmosphäre vorgesehen ist, wobei die Trocknungseinheit 22 einen Elektronenstrahl-Generator 28 zum Trocknen der bedruckten Druckbogen 21 mittels eines in die Kammer 23 gerichteten Elektronenstrahls aufweist, wobei die Atmosphäre in der Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 einen Sauerstoffanteil von höchstens 1% aufweist.
Des Weiteren ergibt sich z. B. eine Bogentiefdruckmaschine mit mindestens einem Druckwerk 03 zum Bedrucken von Druckbogen 21, wobei in dem betreffenden Druckwerk 03 ein Druckzylinder 04 und ein mit diesem Druckzylinder 04 zusammenwirkender Plattenzylinder 06 angeordnet sind, wobei ein gegen den Plattenzylinder 06 angestellter oder zumindest anstellbarer Wischzylinder 07 vorgesehen ist, wobei im Transportweg der Druckbogen 21 im oder nach dem mindestens einen Druckwerk 03 eine Trocknungseinheit 22 vorgesehen ist, wobei von dem mindestens einen Druckwerk 03 bedruckte Druckbogen 21 durch eine Kammer 23 dieser Trocknungseinheit 22 geführt oder zumindest führbar sind, wobei die Trocknungseinheit 22 einen Elektronenstrahl-Generator 28 zum Trocknen der bedruckten Druckbogen 21 mittels eines in die Kammer 23 gerichteten Elektronenstrahls aufweist.
Weitere Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen der vorgenannten Druckmaschinen ergeben sich durch jede sinnhafte und damit widerspruchsfreie Kombination der zuvor beispielhaft beschriebenen Merkmale.
9 zeigt nun noch eine Ausführungsvariante, die insbesondere zur Nachrüstung in einer Druckmaschine geeignet ist. Diese Ausführungsvariante betrifft eine Trocknungseinheit 22 zum Trocknen bedruckter vorzugsweise jeweils als Druckbogen 21 ausgebildeter Substrate 21 mit einer ein gasförmiges Medium enthaltenen Kammer 23, wobei das in der Kammer 23 enthaltene gasförmige Medium durch ein Inertgas sauerstoffreduziert ist. Diese Trocknungseinheit 22 bildet in der bevorzugten Ausführungsform eine eigenständige Baueinheit, die auch noch nachträglich insbesondere in eine Druckmaschine in den Transportweg der bedruckten Substrate 21 eingebracht werden kann. Die zu trocknenden Substrate 21 sind durch die Kammer 23 dieser Trocknungseinheit 22 hindurch geführt oder zumindest führbar. Die Kammer 23 weist in Transportrichtung T der Substrate 21 einen vorzugsweise schlitzförmigen sich quer zur Transportrichtung T der Substrate 21 erstreckenden Eingang für die in diese Kammer 23 zu führenden Substrate 21 auf, wobei der Eingang für in die Kammer 23 zu führende Substrate 21 durch einen Walzenspalt 17 zwischen zwei insbesondere unter hohem Druck jeweils längs gegeneinander angestellten Zylindern 04; 06 ausgebildet ist. Die jeweilige Drehrichtung dieser beiden Zylinder 04; 06 ist in der 9 jeweils durch einen Drehrichtungspfeil angedeutet. In vorteilhafter Weise bilden die beiden gegeneinander angestellten Zylinder 04; 06 an diesem Eingang der Kammer 23 eine Dichtung gegen ein Entweichen des sauerstoffreduzierten gasförmigen Mediums, insbesondere von Inertgas aus dieser Kammer 23 und/oder gegen ein Eintreten von Sauerstoff aus der Umgebungsluft in diese Kammer 23 aus. In der Trocknungseinheit 22 ist zum Trocknen der bedruckten Substrate 21 vorzugsweise ein Elektronenstrahl-Generator 28 mit einem in der Kammer 23 auf die Substrate 21 gerichteten Elektronenstrahl vorgesehen. Insbesondere bei letzterer Ausgestaltung i. V. m. einem Elektronenstrahl-Generator 28 weist die Atmosphäre, d. h. das gasförmige Medium in der Kammer 23 - wie bereits zuvor beschrieben - einen Sauerstoffanteil von höchstens 1% auf. Die Kammer 23 dieser Trocknungseinheit 22 weist in Transportrichtung T der Substrate 21 freilich auch einen wiederum vorzugsweise schlitzförmigen sich quer zur Transportrichtung T der Substrate 21 erstreckenden Ausgang für die durch diese Kammer 23 geführten Substrate 21 auf, wobei an diesem Ausgang als eine Dichtung jeweils gegen ein Entweichen des sauerstoffreduzierten gasförmigen Mediums, insbesondere von Inertgas aus dieser Kammer 23 und/oder gegen ein Eintreten von Sauerstoff aus der Umgebungsluft in diese Kammer 23 eine vorzugsweise flexible Dichtung 34 und/oder eine Rakeldüse 24 angeordnet ist bzw. sind.
In einer vorteilhaften Weiterbildung bilden die beiden gegeneinander angestellten Zylinder 04; 06 am Eingang der Kammer 23 ein Druckwerk 03 aus, wobei einer der Zylinder 04 als ein Druckzylinder 04 und der andere Zylinder 06 als ein mit dem Druckzylinder 04 zusammenwirkender ein Druckbild auf die betreffenden Substrate 21 auftragender Plattenzylinder 06 ausgebildet sind. Dabei ist das am Eingang der Kammer 23 der Trocknungseinheit 22 ausgebildete Druckwerk 03 z. B. als ein in einem Tiefdruckverfahren, insbesondere in einem Intaglio-Druckverfahren druckendes Druckwerk 03 ausgebildet.
Vorteilhafterweise ist eine Transporteinrichtung 16 vorgesehen, wobei die Transporteinrichtung 16 die Substrate 21 durch die Kammer 23 hindurchführend angeordnet ist, wobei die Transporteinrichtung 16 als ein vorzugsweise umlaufendes Transportband oder als ein vorzugsweise umlaufendes Kettensystem, insbesondere als ein Kettengreifersystem ausgebildet ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass zumindest einer der beiden am Eingang der Kammer 23 gegeneinander angestellten Zylinder 04; 06 als ein Saugzylinder ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich weist z. B. zumindest einer der beiden am Eingang der Kammer 23 gegeneinander angestellten Zylinder 04; 06 in einem sich quer zur Transportrichtung T der Substrate 21 erstreckenden Kanal 51 mindestens einen Greifer zum Halten von einem der Substrate 21 auf der Mantelfläche des betreffenden Zylinders 04; 06 auf. Dabei ist der betreffende Kanal 51 vorzugsweise mit einer Abdeckung abgedeckt, wobei die Abdeckung an der Stelle des betreffenden Greifers eine Aussparung aufweist.
Bezugszeichenliste

01: Bogenanleger
02: Bogenanlage
03: Druckwerk
04: Druckzylinder; Zylinder
05: -
06: Plattenzylinder; Zylinder
07: Wischzylinder
08: Sammelzylinder; Orlofzylinder
09: Farbwerkseinheit
10: -
11: Schablonenzylinder
12: Farbauftragswalze
13: Farbduktor
14: Farbreservoir
15: -
16: Transporteinrichtung
17: Druckspalt; Walzenspalt
18: Auslage; Bogenauslage
19: Inspektionssystem
20: -
21: Substrat; Druckbogen
22: Trocknungseinheit
23: mit einem Inertgas gefüllte Kammer
24: Rakeldüse
25: -
26: Befülldüse
27: Sensor zur Sauerstoff-Messung
28: Elektronenstrahl-Generator
29: Vakuumkammer
30: -
31: Verschluss
32: Kathode
33: Anode
34: Dichtung
35: -
36: Zwischenzylinder
37: Zwischenzylinder
38: Saugzylinder
39: Saugband
40: -
41: Saugkasten
42: Saugband
43: Saugkasten
44: Pumpe
45: -
46: Tank
47: Pumpe
48: Saugwalze
49: Gehäuse
50: -
51: Kanal; Nut
T: Transportrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2005/097927 A1 [0002]
DE 102006032679 A1 [0003]
DE 102016200544 A1 [0004]

Claims

Rotationsdruckmaschine mit mindestens einem Druckwerk (03) zum Bedrucken von Substraten (21), wobei das betreffende Druckwerk (03) zumindest zwei zusammenwirkende Zylinder (04; 06) aufweist, wobei zumindest einer dieser Zylinder (04; 06) als ein die Substrate (21) an seiner Mantelfläche transportierender Saugzylinder ausgebildet ist, wobei ein pneumatisches System zur Bereitstellung der erforderlichen Saugluft zum Halten der an der Mantelfläche des betreffenden Zylinders (04; 06) zu transportierenden Substrate (21) vorgesehen ist, wobei in oder nach dem betreffenden Druckwerk (03) im Transportweg der Substrate (21) eine Trocknungseinheit (22) vorgesehen ist, wobei von dem betreffenden Druckwerk (03) bedruckte Substrate (21) durch eine Kammer (23) dieser Trocknungseinheit (22) geführt oder zumindest führbar sind, wobei in der Kammer (23) der Trocknungseinheit (22) ein durch ein Inertgas sauerstoffreduziertes gasförmiges Medium vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die im pneumatischen System bereitgestellte Saugluft zum Halten der auf der Mantelfläche des betreffenden Saugzylinders zu transportierenden Substrate (21) dasselbe gasförmige Medium wie in der Kammer (23) der Trocknungseinheit (22) ist.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im pneumatischen System bereitgestellte Saugluft zum Halten der auf der Mantelfläche des betreffenden Saugzylinders zu transportierenden Substrate (21) während ihrer gesamten Verweildauer auf dem betreffenden Saugzylinder dasselbe gasförmige Medium wie in der Kammer (23) der Trocknungseinheit (22) ist.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das durch das Inertgas sauerstoffreduzierte gasförmige Medium in der Kammer (23) einen Sauerstoffanteil von höchstens 1% aufweist.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Inertgas ein elementares Gas wie Stickstoff oder ein Edelgas wie Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon oder Radon oder eine gasförmige Molekülverbindung wie Schwefelhexafluorid und Kohlendioxid ist.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Trocknungseinheit (22) ein Elektronenstrahl-Generator (28) mit einem in der Kammer (23) zum Trocknen der bedruckten Substrate (21) auf die Substrate (21) gerichteten Elektronenstrahl vorgesehen ist.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass einer der in dem betreffenden Druckwerk (03) zusammenwirkenden Zylinder (04) als ein Druckzylinder (04) und der andere mit dem Druckzylinder (04) zusammenwirkende Zylinder (06) als ein ein Druckbild auf die betreffenden Substrate (21) auftragender Plattenzylinder (06) ausgebildet sind.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das betreffende Druckwerk (03) als ein in einem Tiefdruckverfahren, insbesondere in einem Intaglio-Druckverfahren druckendes Druckwerk (03) ausgebildet ist.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der in dem betreffenden Druckwerk (03) zusammenwirkenden gegeneinander angestellten Zylinder (04; 06) in einem sich quer zur Transportrichtung (T) der Substrate (21) erstreckenden Kanal (51) mindestens einen Greifer zum Halten von einem der Substrate (21) auf der Mantelfläche des betreffenden Zylinders (04; 06) aufweist.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (23) der Trocknungseinheit (22) jeweils einen Bogenabschnitt von beiden in dem betreffenden Druckwerk (03) angeordneten zusammenwirkenden Zylindern (04; 06) umschließt.
Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7 oder 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kammer (23) der Trocknungseinheit (22) eine mit einer Inertgasquelle verbundene Befülldüse (26) und ein Sensor (27) zur Messung des in dieser Kammer (23) vorhandenen Sauerstoffgehaltes vorgesehen sind, wobei der Sauerstoffanteil des in der Kammer (23) vorhandenen durch das Inertgas sauerstoffreduzierten gasförmigen Mediums von einer Steuereinheit in Abhängigkeit vom Messergebnis des Sensors (27) zur Messung des Sauerstoffgehaltes und/oder in Abhängigkeit vom Werkstoff der zu trocknenden Substrate (21) und/oder in Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung mindestens einer auf die Substrate (21) aufgebrachten Druckfarbe oder mindestens eines auf die Substrate (21) aufgebrachten Lackes eingestellt ist.