DE19826974C2 - Prägevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Prägevorrichtung in einer Druckmaschine nach dem Oberbegriff des Patentspruchs 1.

Es ist bekannt, in der graphischen Technik verschiedentliche Papiere oder allgemeine Bedruckstoffe durch Verformung mit erhabenen oder vertieften Mustern oder Profilierungen zu versehen, um sie zu kennzeichnen, ihnen eine die Festigkeit beeinflussende Struktur zu verleihen oder sie optisch aufzuwerten. In diesem Zusammenhang können beispielsweise siegel- oder wappenartige Muster vorgesehen sein. Weiterhin können Rillungen oder einer Textiloberfläche nachempfundene Strukturen angewendet werden.

All diese Maßnahmen dienen in der Regel dazu, dem Papier oder Bedruckstoff oder Verpackungsmaterial einen bestimmten, seinen optischen Effekt unterstützenden zusätzlichen Oberflächeneffekt zu verleihen. Diese Effekte können gegebenenfalls danach unterschieden werden, daß sie der gezielten Markierung dienen, z. B. durch eine Verzierung oder wappenartige Reliefstruktur oder eine Markenkennzeichnung, oder daß sie eine insgesamt optische Aufwertung erfahren sollen, z. B. durch Hervorhebung eines Farbmusters mittels einer speziellen Profilierung, d. h. daß sie mit einer sichtbaren Struktur zusätzlich zu einer optischen versehen werden sollen.

Weiterhin ist auch bekannt, daß Papiere zur Verbesserung der technischen Verarbeitbarkeit mechanisch mit einer Grundstruktur versehen werden, sodaß eine Profilierung der Veränderung der mechanischen Eigenschaften eine bogenförmigen Materials dient. Als bekanntes Beispiel kann in diesem Fall eine sogenannte Leinenstruktur zur Anwendung kommen, die der Oberfläche einer Leinentextilie nachgebildet ist. Durch diese Struktur werden Bedruckstoffe oder Verpackungsstoffe mit Erhöhungen und Vertiefungen versehen, die dem Aneinanderhaften von Einzelbögen entgegenwirken und so deren maschinelle Verarbeitung erleichtern.

Die Erzeugung von solchen Strukturen wird im allgemeinen in einem Prägeverfahren vor der weiteren Verarbeitung in einem Druckprozeß oder der Erzeugung des Endproduktes durchgeführt und stellt so in einem vorausgehenden Arbeitsgang erst das Rohmaterial für die Herstellung der Fertigprodukte zur Verfügung.

Bekannte Prägeverfahren sind aus der Bearbeitung von Einbanddecken für Bücher bekannt. Sie weisen bei den angewendeten Arbeitsabläufen gewisse Unterschiede auf. In aller Regel wird kombiniert mit dem Prägevorgang auch noch eine Veredelung in Form von Folien, Farb- oder Glanzeffekten aufgebracht. Außerdem wird beim normale Prägen mit einem Prägestempel (Patrize) und einer Prägeform (Matrize) gearbeitet. Die Einbringung weiterer Veredelungsstoffe kann dann über Folienbänder oder ähnliche Hilfsmittel erfolgen, die in den Prägespalt eingeführt werden. Das Prägen dient als Reliefprägung der Hervorhebung der genannten optischen Effekte.

Andererseits ist auch das sogenannte Blindprägen bekannt. Das Blindprägen dient der Profilierung von Bedruckstoffen ohne eine gleichzeitig erfolgende optische Kennzeichnung. Daher kann sich ein Prägevorgang auch aus mehreren Abläufen zur optischen Bearbeitung, beispielsweise das Aufbringen von Glanzeffekten und einem nachfolgenden Vorgang zur Prägung, der Blindprägung, zusammensetzen.

Es ist aber auch schon versucht worden, als Gegenfläche für die Prägeform beispielsweise ein aus dem Offsetdruckverfahren bekanntes Drucktuch, ein sogenannte Gummituch, zu verwenden. Die bekannten Gummitücher sind allerdings vergleichsweise hart und weisen nur eine vergleichsweise geringe Elastizität auf. Daher lassen sich in solche Gummitücher Prägestrukturen zum einen nur schwer eindrücken, zum anderen werden sie aber dort mit der Zeit als Negativ abgebildet. Daher sind mit Gummitüchern nur einfache Prägestrukturen zu verarbeiten. Dies ist bislang auch schon innerhalb von Druckmaschinen versucht worden, indem beispielsweise für Rillungen auf einen Druckzylinder ein Rillblech aufgebracht wurde, das beim Transport den Druckbogen vom Druckzylinder in das Gummituch drückt. Mit einer solchen Anordnung sind feine und gleichmäßig verteilte Strukturen nicht in einem Druckbogen zu erzeugen.

Während im normalen Prägevorgang in aller Regel mittels eines konturierten Stempels gegen eine konturierte Form gearbeitet wird, kann beim Blindprägen auch nur ein konturierter Stempel vorgesehen sein, der gegen eine flexible Gegenform arbeitet. Im ersten Verfahren ist der Aufwand für die Herstellung der Prägeformen sehr hoch. Es werden zwei Prägeformen benötigt, und beide Prägeformen müssen exakt aufeinander abgestimmt sein, damit das zu verarbeitende Papier nicht beim Prägevorgang verletzt wird. Im zweiten Verfahren ist lediglich eine Prägeform, der Prägestempel, vorhanden. Daher ist die Abstimmung gegenüber der zweiten Form nicht erforderlich. Die Gegenfläche ist aber einer sehr starken Beanspruchung ausgesetzt, so daß sichergestellt sein muß, daß sie auch eine gewisse Standzeit aushält, ohne ihre Prägefähigkeit zu verlieren.

Dazu ist beispielsweise die DE 24 35 203 C2 bekannt geworden, in der eine Bogen-Rotationsdruckmaschine beschrieben ist. Sie weist unterschiedlich kombinierbare Druck- und Verarbeitungseinheiten auf. So ist auch dargestellt, daß Druckwerke, wie z. B. Offset- oder Direktdruckwerke in einer Maschineneinheit mit einer Prägevorrichtung kombiniert werden können. Es ist vorgesehen, daß das Druckwerk in seinem Grundaufbau einen Druckwerkszylinder mit wenigstens zwei Arbeitsflächen aufweist. Der Druckwerkszylinder arbeitet mit einem Gegendruckzylinder zusammen.

In einer ersten Arbeitsweise wird an dem Druckwerkszylinder mit zwei Arbeitsflächen beispielsweise auf einer der Arbeitsflächen eine Druckplatte für Offsetdruck und auf der anderen Arbeitsfläche eine Prägeplatte aufgespannt. Beide Elemente arbeiten gegen ein auf dem Gegendruckzylinder aufgespanntes Gummituch.

In einer Variante der genannten Arbeitsweise ist der Druckwerkszylinder mit einem Gummituch und einer Prägeplatte und der Gegendruckzylinder ebenfalls mit einem Gummituch bespannt.

Mit diesen Druckwerksvarianten sind kombinierte Druck- und Prägevorgänge möglich. Die Verwendung von Gummitüchern bzw. konventionellen Drucktüchern sowie die direkte Kombination von Druckvorgängen und Prägevorgängen innerhalb eines Druckwerkes schränken die Anwendungsmöglichkeiten ein. Es können nur einfache Prägemuster verarbeitet werden. Weiterhin verschmutzt die Prägeform bei Anwendung auf noch feuchten Druckoberflächen sehr schnell.

Weiterhin sind aus der DE 41 38 277 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum abschmierfreien Stanzen, Rillen und Perforieren bekannt. Beschrieben wird die besondere Verwendung einer Bogenoffsetdruckmaschine. Hierzu ist die Anordnung eines Stanzbleches auf dem Gummizylinder, sowie eines Gegenstanzbleches auf dem Druckzylinder dargestellt. Mittels dieser Anordnung ist in einem Bearbeitungsprozeß sowohl das Bedrucken als auch das Stanzen, Rillen oder Perforieren von Druckbogen möglich.

Schließlich ist aus der DE-PS 435 716 eine Maschine zur selbsttätigen Herstellung von bedruckten Zuschnitten für Verpackungen aller Art von einer endlosen Stoffbahn bekannt. Beschrieben ist eine Kombination von Druckwerken zum Bedrucken einer Bahn mit einer Lackiervorrichtung und einem daran angeschlossenen Stanzwerk. Das Stanzwerk kann auch für Arbeitsvorgänge zum Rillen oder Prägen vorgesehen sein. Es weist ein feststehendes Unterwerkzeug und ein gegenüber diesem senkrecht bewegliches Oberwerkzeug auf.

Ziel der Erfindung ist es daher, auf einfache Weise die Erzeugung von feinverteilten Strukturen in Papieren zu ermöglichen.

Aufgabe der Erfindung ist es, in einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 die Erzeugung feiner oder unregelmäßiger Prägestrukturen auf einfachste Weise und im Inlinebetrieb innerhalb einer Druckmaschine zu ermöglichen, wobei die Verarbeitung ohne Einschränkungen des Prägevorganges aus dem Druckprozeß erfolgen soll.

Die Lösung dieser Aufgabe gestaltet sich nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Hierbei ist wesentlich, daß die Gegendruckform bzw. die glatte Prägeunterlage eine besondere Schichtung aufweist. Die Gegendruckform ist in einem beliebigen Druckwerk auf einer Druckmaschine einsetzbar. Vorzugsweise kann die Prägung in einem sogenannte Lackierwerk erfolgen. Ein solches Lackierwerk kann in einer bogenverarbeitenden oder in einer bahnverarbeitenden Maschine vorgesehen sein. Der Prägevorgang soll vorzugsweise mit dem Druckprozeß kombiniert werden.

In besonders vorteilhafter Weise wird die Prägung einem Lackiervorgang nachgeschaltet, wobei die Prägestruktur durch den vorher aufgetragenen Lack verfestigt wird.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Prägung durch Flüssigkeitsauftrag erfolgen.

Die Prägeplatte kann in einer bevorzugten Ausführungsform als Hochdruckform ausgeführt sein und in Kombination mit für ein spezifisches Drucksujet vorhandenen Druckvorlagen hergestellt werden.

Im folgenden wird anhand von Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel die Erfindung im einzelnen erläutert.

Darin zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt einer bogenverarbeitenden Druckmaschine,

Fig. 2 ein Weiterverarbeitungswerk,

Fig. 3 einen schematisierten Prägevorgang,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Prägeunterlage,

Fig. 5 eine Darstellung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Blindprägung,

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Variante des Prägeprozesses und

Fig. 7a, b, c eine schematische Darstellung über einen Prägeprozeß kombiniert mit einem Lackiervorgang.

In Fig. 1 ist ein Teil einer bogenverarbeitende Druckmaschine dargestellt. Diese bogenverarbeitende Druckmaschine besteht aus wenigstens einem, in der Regel aber mehreren Druckwerken 1, in denen die Teilfarben eines mehrfarbigen Druckbildes auf einen Bedruckstoff aufgetragen werden können. Das hier angewendete Druckverfahren kann beispielsweise der Offsetdruck sein. Weiterhin enthält die bogenverarbeitende Druckmaschine wenigstens eine, im gezeigten Fall zwei Inline-Verarbeitungseinrichtungen 2, 3, beispielsweise zum Auftragen von Lacken oder Sonderfarben. In Fig. 1 sind beide Inline Verarbeitungseinrichtungen 2, 3 als sogenannte Lackierwerke ausgeführt. Ein Lackierwerk ist dazu geeignet, eine durchsichtige und abriebfeste, gegebenenfalls auch glänzende, Schicht auf ein fertig bedrucktes Druckbild aufzutragen. Hierbei werden mehrere Eigenschaften eines Druckproduktes beeinflußt. Zum einen wird die Oberfläche geschützt. Weiterhin wird der Trocknungsprozeß der frischen Druckfarben unterstützt, und das Ablegen des fertig bedruckten Bogens in einem an die bogenverarbeitende Druckmaschine angeschlossenen Ausleger erfolgt ohne Gefahr einer Verschmierung von Druckfarben im Auslagestapel. In derartigen Lackierwerken können unterschiedliche Beschichtungsstoffe verarbeitet werden. Hierbei sind nach gängigem Stand der Technik insbesondere wasserbasierte Dispersionslacke anzuwenden. Diese Lacke trocknen sehr schnell und können, in unterschiedlicher Viskosität vorliegend, aufgetragen werden.

Wie in Fig. 1 dargestellt gibt es für die Lackzufuhr unterschiedliche Systeme. Als Inline-Verarbeitungseinrichtungen 2, 3 können daher ein erstes Lackierwerk und im Anschluß daran ein weiteres Lackierwerk als Veredelungswerk vorgesehen sein. Ein solches Veredelungswerk kann ebenso wie das Lackierwerk zum Auftragen einer weiteren Lackschicht vorgesehen sein. Hierbei ist nach gängigem Stand der Technik insbesondere an das Auftragen von speziellen Effektlacken oder Sonderdruckfarben gedacht. Diese Effektlacke ähneln einer Druckfarbe und sind zum Beispiel mit Metallpigmenten versehen, so daß goldglanz- oder silberglanzartige Oberflächen erzeugbar sind.

Weiterhin kann in einem solchen Veredelungswerk auch eine mechanische Verarbeitung des Bedruckstoffes erfolgen. Hierbei ist z. B. an Schnitte, Perforationen, Stanzungen gedacht. Insbesondere ist dieses Veredelungswerk aber auch geeignet, um eine Prägung auszuführen. Die Prägung erfolgt inline, d. h. während des Durchlaufes eines Bogens direkt im Anschluß an den normalen Druckprozeß bzw. den mit einem Lackierprozeß kombinierten Druckprozeß.

Um die bei der Inline-Verarbeitung wirksamen Oberfläche gegen Verschmieren zu schützen, kann es vorgesehen sein, daß zwischen den beiden Zusatzaggregaten, d. h. zwischen dem Lackierwerk und dem Veredelungswerk, ein Trockner 4 eingesetzt wird. Dieser stellt sicher, daß die bedruckte und lackierte Oberfläche des Bogens vor der mechanischen Bearbeitung sicher getrocknet ist.

Der Transport der zu verarbeitenden Bogen erfolgt durch die Druckwerke 1 und die Zusatzeinrichtungen 2, 3 jeweils über Gegendruckzylinder 5 und Bogentransporttrommeln 6 bis zu einem Ausleger 7.

Ein Veredelungswerk 8, entsprechend einer der Inline-Verarbeitungseinrichtungen 2, 3 ist in Fig. 2 im Detail dargestellt. Das Veredelungswerk 8 ist vom Grundsatz her wie ein Lackierwerk aufgebaut. Es enthält einen sogenannte Gegendruckzylinder 5, der von einer Bogentransporttrommel 6 mit Bogen versorgt wird, einen Formzylinder 9 und eine Beschichtungseinrichtung 10, 11. Die Beschichtungseinrichtung dient der Zufuhr einer Beschichtungsmasse, z. B. eines Lackes oder einer Druckfarbe. Der Formzylinder 9 trägt normalerweise zur Übertragung der Beschichtungsmasse einen Aufzug 12 mit glatter Oberfläche, beispielsweise ein Gummituch oder Drucktuch. Er kann aber auch mit einer Kunststoffdruckplatte versehen sein. Gleichfalls kann er mit einer normalen Druckplatte versehen sein. Für die Beschichtung für Effektlacke oder Sonderdruckfarben wird üblicherweise eine Hochdruckform verwendet. Diese ist sehr einfach zu verarbeiten, indem sie belichtet wird und danach entsprechend einem vorgegebenen Sujet ausgewaschen werden kann. Damit kann eine sogenannte Spotlackierung oder auch eine dezidierte Auftragung eines Druckbildes mit einer Sonderdruckfarbe ergänzend zu den in den Druckwerken aufgebrachten Druckmustern erfolgen.

Für die ebenfalls mögliche Verwendung eines solchen Veredelungswerkes zu Stanzvorgängen wird auf den Formzylinder 9 anstelle des Aufzuges 12 eine Stanzplatte aufgespannt. Weitere Maßnahmen sind für diesen Anwendungsfall nicht erforderlich.

Demgegenüber sind für die Verarbeitung des Bedruckstoffes in einem Prägevorgang gesonderte Maßnahmen zu treffen. Hierbei ist zunächst festzulegen, von welcher Seite das Papier geprägt werden soll, da dies sowohl von der Unterseite als auch von der Oberseite her erfolgen kann. Normalerweise läuft in dem Veredelungswerk 8 ein vorher bereits bedruckter Bogen mit der bildtragenden Seite nach oben ein. In Sonderfällen könnte vorgesehen sein, eine Widerdruckeinrichtung bzw. eine Bogenwendeeinrichtung in der Druckmaschine einzusetzen, so daß der Bogen mit seiner bildtragenden Seite nach unten zeigend in das Veredelungswerk 8 eingebracht wird. Gleichfalls kann der Bogen beidseitig bedruckt in das Veredelungswerk 8 eingebracht werden.

Das für dieses Veredelungswerk 8 vorgesehene Prägeverfahren kennzeichnet sich durch eine sogenannte Blindprägung. Das bedeutet, daß die Prägung alleinstehend ohne weitere Verarbeitungsmerkmale erfolgt. Die spezielle Form der hier vorgesehenen Blindprägung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Prägeplatte 13 vorgesehen ist, die gegen eine flexible Gegenfläche ohne dezidierte Prägeoberfläche ausgeführt wird. Damit drückt sich also das auf der Prägeplatte 13 vorhandene Muster in die flexible Gegenfläche ein und verformt dabei das zwischen beiden Flächen liegende Papier bzw. den Bedruckstoff. Die Prägeplatte 13 kann in dem dargestellten Veredelungswerk 8 sowohl auf dem Gegendruckzylinder 5 als auch auf dem Formzylinder 9 angeordnet sein. Die Prägeplatte 13 ist vorzugsweise eine standardisierte Hochdruckplatte, die mittels eines einfachen Verfahrens durch Belichtung und Auswaschung mit einem Prägemuster versehen wird. Die Gegenfläche zur Prägeplatte 13 ist sinngemäß entweder auf dem Formzylinder 9 oder auf dem Gegendruckzylinder 13 anzuordnen. Die Gegenfläche ist auf einer flexiblen Prägeunterlage 12 angeordnet. Die Prägeunterlage 12 ist auf dem jeweiligen Zylinder ebenso wie die Prägeplatte 13 festzuspannen. In der Konfiguration nach Fig. 2 ist der Gegendruckzylinder mit zwei Arbeitsflächen versehen. Daher sind dort auch je zwei Prägeplatten 13 bzw. Prägeunterlagen 12 anzubringen.

In Fig. 3 ist der dergestalt ausführbare Prägevorgang schematisch dargestellt. Auf einem Gegendruckzylinder 5 ist die Prägeplatte 13 eingespannt. Die Oberfläche der Prägeplatte 13 ist mit einem beispielsweise unregelmäßigen Prägemuster M versehen. Die Gegenfläche auf dem Formzylinder 9 ist glatt und mit einer weichen Unterlage, der Prägeunterlage 12, versehen. Der Bogen B aus Papier, einem anderen Bedruckstoff oder Folie wird als rohes, d. h. unbearbeitetes Material oder fertiger Druck auf dem Gegendruckzylinder 5 geführt. Vor dem Einlauf in die Prägezone Z zwischen Formzylinder 8 und Gegendruckzylinder 5 liegt der Bogen B quasi lose auf der Prägeform 13 auf. Bei Einlauf in die Prägezone Z wird dann der Bogen B zwischen der flexiblen Prägeunterlage 12 und der Prägeplatte 13 eingeklemmt und dabei in das Prägemuster M hineingedrückt. Damit wird die Prägung ausgeführt, so daß der Bogen B nach dem Auslauf aus der Druck- oder Prägezone Z auf dem Gegendruckzylinder 5 quasi in die Prägeplatte 13 eingebettet liegt. Von dort wird er gemäß dem weiteren Bogentransportweg wieder abgezogen und ausgelegt.

Eine bevorzugte Form der Prägeunterlage 12 ist in Fig. 4 dargestellt. Die Prägeunterlage 12 für die von der Prägeplatte 13 zu prägenden Bogen B ist dann jeweils auf dem Formzylinder 8 oder auf dem Gegendruckzylinder 5 angebracht. Sie kann einerseits mittels bekannter Spannvorrichtungen befestigt werden. Andererseits ist es wegen ihrer gewünschten Charakteristik auch möglich sie einfach auf den jeweiligen Zylinder aufzukleben.

Diese Prägeunterlage 12 ist durch einen speziellen anschmiegsamen Aufbau gekennzeichnet. Dieser Aufbau soll zum einen an der Oberfläche sehr flexibel sein und damit auch feinen Strukturen der Prägeplatte 13 folgen können. Weiterhin soll sie Druck ausüben können, so daß die Prägung der Bedruckstoffe sauber in die Feinheiten der Prägeplatte 13 hinein erfolgt, da das Prägemuster ja so gut wie möglich erkennbar sein soll. Daher ist es vorgesehen, eine Prägeunterlage 12 zu verwenden, die zweischichtig aufgebaut ist und dabei an ihrer Oberfläche eine glatte und sehr flexible, d. h. elastische Kontaktschicht 15 aufweist und daß diese weiche Kontaktschicht 15 auf einer weiteren federnden Tragschicht 16 aufgebracht ist. Eine derartige Prägeunterlage 12 kann zum einen den Oberflächenkonturen bei starken Erhebungen folgen. Zum anderen ist sie in der Lage, über eine größere Fläche ausreichenden Druck aufzubringen, so daß auch feine Konturen sicher abgebildet bzw. geprägt werden können.

Bei längerer Verwendung einer solchen Prägeunterlage 12 bilden sich die Prägemuster dort ab. Daher ist eine solche Prägeunterlage 12 in aller Regel nach einem Prägevorgang gegen eine neue Prägeunterlage 12 auszutauschen. Wesentlich ist also auch, daß die Prägeplatte 13 kostengünstig ist. Sie muß weiterhin sowohl am Formzylinder 9 als auch am Gegendruckzylinder 5 der Veredelungseinheit 8 befestigbar sein.

In Fig. 5 wird die Wirkungsweise der Prägeunterlage 12 näher dargestellt. Schematisch ist die Prägeplatte 13 mit Oberflächenprofilen P bzw. Prägemustern, die Prägeunterlage 12 mit ihrem Schichtaufbau aus Kontaktschicht 15 und Tragschicht 16, sowie ein zwischen beiden Oberflächen eingeklemmter Bogen B dargestellt. Die Abmessungen der Oberflächenprofile P sind hier zur Verdeutlichung stark überhöht gezeigt. Beim Prägevorgang wird die Prägeunterlage 12 mit einer die Oberfläche an die Prägeplatte 13 unter Einbeziehung des dazwischen liegenden Bogens B pressenden Einstellung gegen den Gegendruckzylinder 5 angestellt. Durch die unterschiedliche Form und Höhe der Oberflächenprofile P entstehen auch unterschiedliche Rückwirkungen auf die Gegenplatte. Diese muß durch Kompression den für die Verformung des Bogens notwendigen Kräfte aufbringen. Dabei ist eine gewisse Grundsteifigkeit aber auch eine hohe Flexibilität der Oberfläche notwendig.

Wie in Fig. 5 gezeigt, verformt sich die Kontaktschicht 15 der Prägeunterlage 12 zunächst entsprechend der Oberflächenprofile P. Da aber auch noch größere Höhendifferenzen ausgeglichen werden müssen, läßt sich auch die Tragschicht 16 der Prägeunterlage 12 noch komprimieren. Die Tragschicht 16 verformt sich dabei in der Art einer Profilschwingung S entsprechend einem stark vergröberten Oberflächenprofil P. Die Linie dieser Profilschwingung S ist beispielhaft in Fig. 5 strichpunktiert eingezeichnet.

Die Tragschicht 16 kann also zum einen den nötigen Prägedruck aufbauen, darüberhinaus aber auch größere Höhendifferenzen ausgleichen, die die Elastizität der Kontaktschicht 15 bis an die Grenze belasten. Weiterhin ist die Tragschicht 16 aber auch in der Lage Querkräfte und Querversatz im Bereich der Prägezone Z aufzunehmen, die durch den Papiertransport und den Kraftaufbau in der Druck- bzw. Prägezone Z entstehen. Die erforderlichen Kraftwirkungen unter Einschluß der Wirkwege sind in der Zeichnung als Kraftwirkungspfeile F1, F2 dargestellt. Dabei stellen kurze Kraftwirkungspfeile F2 starke Kompressionswirkungen mit großen Wirkwegen und längere Kraftwirkungspfeile F1 kurze Wirkwege mit geringen Kompressionswirkungen dar. Die Kraftwirkungspfeile F1, F2 stellen quasi das Reaktionsprofil der Prägeunterlage 12 auf den Prägevorgang dar.

Um das Veredelungswerk 8 sicher betreiben zu können, ist der Formzylinder 9 mit einer Spannvorrichtung vorgesehen, die es erlaubt, auch dicke Unterlagen zu spannen. Gleiches ist für den Gegendruckzylinder 5 vorgesehen. Darüber hinaus ist es erforderlich, daß der Gegendruckzylinder 5 mit einer an unterschiedliche Durchmesser anpaßbaren Oberflächenanordnung versehen wird. Hierbei können Druckplatten mit glatter Oberfläche auf den Gegendruckzylinder 5 aufgespannt werden. Zur Anpassung der Umfangsgeschwindigkeiten zwischen Gegendruckzylinder 5 und Formzylinder 9 ist es erforderlich, entsprechende Unterlagen unter die jeweiligen Oberflächenelemente anzubringen. Derartige Vorrichtungen zum Aufspannen sind hinlänglich bekannt. Es ist auch erforderlich, daß der Formzylinder 9 gegenüber dem Gegendruckzylinder 5 in einem gewissen Bereich verstellbar ist. Für die Anbringung der Prägeunterlage 12 ist es besonders günstig, wenn diese auf eine spannbare Unterlageplatte aufgeklebt werden kann. Dann ist die Prägeunterlage 12 leicht austauschbar und kann außerhalb der Maschine leicht demontiert und wieder aufgebracht werden.

Die Art der Prägeunterlage 12 der Prägeeinrichtung ist aber so ausgeührt, daß geringe Differenzgeschwindigkeiten sich nicht nachteilig auf den Prägevorgang auswirken. Die zweischichtige Anordnung erlaubt es, geringe Bewegungen zwischen Prägeform, Bedruckstoff und Gegenplatte zuzulassen, ohne daß dabei der Bedruckstoff übermäßig beansprucht oder gar beschädigt würde. Dies ist ein wesentlicher Aspekt der Erfindung.

Mittels einer derartigen Prägevorrichtung sind sowohl gleichmäßige feine Muster über einen Bogen B gleichmäßig erzeugbar als auch einzelne dezidierte Prägungen auf einem Bogen B anbringbar. Beispielsweise kann ein fertig bedruckter Bogen mit einer leinenstrukturartigen Oberfläche versehen werden. Weiterhin können beispielsweise auf Geschenkpapieren durchgehende Längslinien eingeprägt werden. Weiterhin kann eine reliefartige Struktur in einer Druckoberfläche eingebracht werden. Schließlich kann auch auf Geschäfts­ papieren eine ornamentartige Struktur, beispielsweise ein Firmenlogo eingebracht werden. Weiterhin ist auch die Möglichkeit gegeben, siegelartige Prägungen, beispielsweise auf Briefpapieren, anzubringen.

Die Prägungen, die hier ausgeführt werden, sind sehr einfach und kostengünstig herstellbar. Vor allem sind sie im Inline-Betrieb, d. h. während des Druckvorganges gleichzeitig einbringbar.

Die erforderlichen Maßnahmen an der Druckmaschine sind also:

• 1. Anordnung einfacher Spannvorrichtungen am Formzylinder 9 und/oder am Gegendruckzylinder 5, wie sie bereits hinlänglich bekannt sind, wobei aber sowohl dünne wie auch dicke Materialien spannbar sein müssen.
• 2. Bereitstellung eines kostengünstigen und einfach zu verarbeitenden flexiblen Materials zur Nutzung als Prägeunterlage 12, das zum Einen ausreichende Festigkeit zum Spannen aufweist und gleichzeitig die erforderliche Elastizität sowohl zum Prägen feiner Muster wie auch zum Erzeugen ausreichend hohen Anpressdruckes beim Prägen besitzt.
• 3. Bereitstellung einer möglichst kostengünstigen und leicht herzustellenden Prägeplatte 13, die wahlweise auf einem Formzylinder 9 oder einem Gegendruckzylinder 5 spannbar ist. Der Werkstoff muß nicht einer herkömmlichen Prägeform nachempfunden sein, die üblicherweise metallisch ist, sondern kann, da sie gegen eine sehr flexible Gegenfläche und nicht gegen eine harte Prägeform arbeitet, auch aus leicht bearbeitbarem Material hergestellt sein.
• 4. Bereitstellung von Zylindern (Formzylinder 9, Gegendruckzylinder 5) mit anpassbarem Wirkdurchmesser, in Abstimmung auf die verwendeten Prägeunterlagen 12 bzw. Prägeplatten 13. Die Zylinder können mit bekannten Unterlagen auf den erforderlichen Wirkdurchmesser gebracht werden. Sie können aber auch mit auf den Wirkdurchmesser abgestimmten Hülsen oder schalenartigen Aufbauten versehen sein.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Verwendbarkeit des Veredelungswerkes 8 in Fig. 6 dargestellt. Dort ist der Formzylinder 9 mit einer Prägeunterlage 12 besonderer Art ausgerüstet. Die Prägeunterlage 12 besitzt eine Schaumstoffschicht, die vorzugsweise wasserfreundlich ausgerüstet ist. Über diese Schaumstoffschicht ist eine Folie 20 gezogen. Die Folie 20 ist mit Öffnungen 21 versehen und im wesentlichen wasserabweisend ausgerüstet. Dem Formzylinder 9 ist eine nicht näher dargestellte Befeuchtungseinrichtung zugeordnet. Beispielsweise kann aber zu diesem Zweck die Beschichtungseinrichtung 10, 11 verwendet werden. Die Befeuchtungseinrichtung trägt über die Öffnungen 21 Feuchtigkeit in die Schaumstoffschicht ein. Beim Abrollen des Formzylinders 9 auf dem Bogen B wird der Schaumstoff in der Prägezone Z komprimiert und gibt die Feuchtigkeit durch die Öffnungen 21 an den Bogen B ab. Dadurch wird der Bogen B punktuell befeuchtet und quillt dort auf. Damit entstehen Quellmuster 22 auf dem Bogen B. Auf diese Weise ist ein attraktives, einer Prägung gleichkommendes Muster im Bogen B erzeugbar.

Gleichfalls kann das Veredelungswerk 8 mit einer derart ausgerüsteten Prägeunterlage 12 ohne Feuchtung betrieben und zur Aufrauhung einer lackierten Oberfläche genutzt werden. Dabei drücken die aus den Öffnungen 21 in der Folie 20 austretenden Schaumstoffpolster auf die frisch lackierte Oberfläche und hinterlassen dort definierte Abdrücke oder Spuren.

Dieses Anwendungsbeispiel macht deutlich, daß auch ein zweischichtiger Aufbau der Prägeunterlage 12 mit härterer Deckschicht und weicherer Unterschicht denkbar ist. Die Deckschicht kann durch hohe Flexibilität die fehlende Kompressibilität ausgleichen und so ebenso eine hervorragende Anpassbarkeit an Oberflächen unterschiedlichster Struktur ermöglichen.

Wiederum wird aber auch in diesem Fall die Wirkungsweise bei der Ausführung des Prägevorganges mit der weiter oben beschriebenen vergleichbar. Die beiden Schichten ergänzen sich in ihrer Wirkungsweise durch gezielte Verteilung des Anpressdrucks und optimale Anpassung an die Gegenfläche auf der Prägeplatte 13 bzw. dem Gegendruckzylinder 5, sowie Anpassbarkeit an Relativbewegungen zwischen Bedruckstoff und Prägeflächen.

Eine wichtige Verfahrensweise ist in den Fig. 7a bis 7c dargestellt. In einer Druckmaschine entsprechend Fig. 1 kann sowohl lackiert als auch geprägt werden, wobei die zweiter Inline-Verarbeitungseinrichtung als Veredelungswerk ausgerüstet ist.

In Fig. 7a ist gezeigt, daß der, vorher bedruckte, Bogen B zunächst mit einer Lackschicht L versehen wird. Diese wird von dem Formzylinder 9 aufgetragen. Die Lackschicht L trocknet oberflächlich während des Transportes des Bogens B bis zum Veredelungswerk. Damit ist sie schon von außen belastbar.

In Fig. 7b ist gezeigt, daß der lackierte Bogen B nun geprägt wird. Dazu wird das Veredelungswerk 8 nach Fig. 2 verwendet. In der Prägezone Z wird der Bogen B samt aufgetragener Lackschicht in das Prägemuster M der Prägeform 13 gepresst. In Fig. 7c ist das Ergebnis dieser Prozedur schematisch dargestellt. Der Bogen B ist entsprechend der Prägeform 13 verformt und trägt eine Lackschicht L, die bei der Prägung ebenfalls verformt wurde. Beim endgültigen Trocknen der Lackschicht wird die Form des Bogens B, d. h. sein Prägemuster M durch den Lack quasi eingefroren. Die Prägung ist dann besonders widerstandsfähig gegen Krafteinwirkungen.

Verfahren und Vorrichtungen der beschriebenen Art sind nicht nur bei der Verarbeitung von Bogen B, d. h. im Bogendruck, sondern auch bei der Verarbeitung von Bahnen, d. h. im Rollendruck anwendbar. Die Verwendung in Rollendruckmaschinen ist ebenso in Inline-Prozessen möglich. Unterschiedlich ist nur die Anordnung an Zylindern mit einem sehr schmalen Kanal oder an kanallosen Zylindern. Der Prägevorgang selbst ist dem zuvor beschriebenen Prägeverfahren gleich und wird nur bei einer gewöhnlich höheren Druckgeschwindigkeit ausgeführt. Die Standfestigkeit von Prägeplatte und Gegenplatte spielt daher hier eine größere Rolle.

Claims (12)

1. Vorrichtung in einer Druckmaschine zum Bedrucken und Prägen von bogen- oder bahnförmigem Material, mit wenigstens einem Druckwerk zum Erzeugen eines Druckbildes, weiterhin mit wenigstens einem Zylinder zum Tragen einer Prägeform und einem Zylinder zum Tragen einer elastischen Gegendruckunterlage, wobei zwischen beiden Zylindern ein im Druckwerk bedruckter Bedruckstoff durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckwerk eine separate Inline-Verarbeitungseinrichtung (2, 3) nachgeordnet ist, die einen Gegendruckzylinder (5) und einen Formzylinder (9) enthält, daß die Prägeform wahlweise auf dem Gegendruckzylinder (5) oder dem Formzylinder (9) aufspannbar ist, daß die elastische Gegendruckunterlage wahlweise auf dem Formzylinder (9) oder dem Gegendruckzylinder (5) aufspannbar ist, und daß die Gegendruckunterlage einen zweischichtigen Aufbau aufweist, derart, daß eine elastische Schicht erster Elastizität und Dicke als Unterschicht und eine glatte, elastische Schicht zweiter Elastizität und Dicke als Deckschicht vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Gegendruckunterlage eine Prägeunterlage (12) vorgesehen ist und
daß die Prägeunterlage (12) aus einer dickeren Schicht weniger elastischen Materials als Unterschicht und aus einer dünneren Schicht stärker elastischen Materials als Deckschicht besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Gegendruckunterlage eine Prägeunterlage (12) vorgesehen ist und
daß die Prägeunterlage (12) aus einer dünnen Schicht weniger elastischen Materials als Deckschicht und aus einer dickeren Schicht stärker elastischen Materials als Unterschicht besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägeunterlage (12) aus einer dickeren, stark elastischen Schaumstoffschicht als Unterschicht und aus einer dünnen, flexiblen Folie (20) als Deckschicht besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (20) mit Öffnungen (21) versehen ist, durch die die Oberfläche der Schaumstoffschicht freigelegt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaumstoffschicht der Prägeunterlage (12) wasserannehmend ist
und daß der die Prägeunterlage (12) tragenden Zylindermantelfläche eine Feuchtmittelzuführvorrichtung zugeordnet ist, mittels der die Schaumstoffschicht anfeuchtbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschicht der Prägeunterlage (12) aus einem Material mit normal zu deren Flächenausdehnung und parallel zu deren Flächenausdehnung wirksamer etwa gleicher mittlerer Elastizität besteht, derart, daß die Unterschicht in gleicher Weise einfedern wie auch seitlich ausweichen kann.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschicht der Prägeunterlage (12) aus einem Material mit einer Vielzahl von einzeln federnden Tragelementen aufgebaut ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht der Prägeunterlage (12) aus einem im wesentlichen homogenen, stark elastischen Material aufgebaut ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus einem kompressiblen Material aufgebaut ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem letzten Druckwerk (1) als separate Inline- Verarbeitungseinrichtung (2) wenigstens ein Lackierwerk mit einem Gegendruckzylinder (5) und einem Formzylinder (9) vorgesehen ist, wobei die Prägeplatte (13) wahlweise auf dem Gegendruckzylinder (5) oder dem Formzylinder (9) aufspannbar ist, und daß die Prägeunterlage (12) wahlweise auf dem Formzylinder (9) oder dem Gegendruckzylinder (5) aufspannbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem letzten Druckwerk (1) als erste separate Inline- Verarbeitungseinrichtung (2) ein Lackierwerk vorgesehen ist, daß als zweite separate Inline-Verarbeitungseinrichtung (3) ein zweites Lackierwerk vorgesehen ist, und daß die Prägeplatte (13) und die Prägeunterlage (12) wahlweise auf dem Gegendruckzylinder (5) oder dem Formzylinder (11) des zweiten Lackierwerkes aufspannbar sind.