EP1066159A1

EP1066159A1 - Verfahren und vorrichtung zur beschichtung von bögen sowie anwendung des verfahrens

Info

Publication number: EP1066159A1
Application number: EP99907225A
Authority: EP
Inventors: Philipp Riedener; Ernst Sturzenegger
Original assignee: Ulrich Steinemann AG; Ulrich Steinemann AG Maschinenfabrik
Current assignee: Steinemann Technology AG
Priority date: 1998-03-24
Filing date: 1999-03-23
Publication date: 2001-01-10
Anticipated expiration: 2019-03-23
Also published as: CN1294554A; WO1999048690A1; DE59901634D1; AU2709799A; JP2002507506A; ATE218439T1; US6485777B1; CN1213863C; EP1066159B1

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung von Bogen sowie Anwendung des Verfahrens

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und dessen Anwendung, sowie eine Vorrichtung zur Beschichtung von Bogen oder Abschnitten mittels koordiniert umlaufenden Rundsieben, wobei die Bogen oder Abschnitte von einem Stapel entnommen und der Beschichtung zwangsweise zugeführt werden.

Stand der Technik

Man kennt heute eine enorme Vielfalt an Techniken um Bogen und Abschnitte zu beschichten. Auf der einen Seite ist es der klassische Offset- und Tiefdruck. Hier sind Qualitäten wie in der Fototechnik erreichbar Auf der anderen Seite liegt das reine Lackieren, und dazwischen eine grosse Anzahl von Beschichtungsverfahren, für Effekt- und Spezialdrucke, z.Bsp mit Dickfarben, Ruppelfarben oder Leuchtfarben. Je nach Anwender kann auch unterschieden werden zwischen Verpackungsdrucker, Geschenkpapierhersteller oder Hersteller von Angebotsmappen und Ringbuchern Innerhalb der verschiedenen Beschichtungs- und Druckverfahren ist das seit fruhester Zeit bekannte Siebdrucken bzw Siebfarbdrucken noch heute stark verbreitet In der alteren Zeit wurde der Siebdruck nur als Siebflachdruck eingesetzt. Heute wendet man häufig auch den Rotationssiebdruck an Beim Rotationssiebdruck ist die Druckleistung gegenüber dem Flachsiebdruck bedeutend hoher Der zentrale Nachteil beim Rotationssiebdruck liegt darin, dass bei höheren Durchlaufgeschwindigkeiten nur Endlospapier von Rolle zu Rolle verarbeitet werden kann Zudem ist die Bearbeitungsbreite in Bezug auf Papier beschrankt und liegt üblicherweise bei 20 bis 60 cm Beim Tiefdruck können sowohl Endlosbahnen wie auch Bogen oder Abschnitte bedruckt werden Das gleiche gilt beim Lackieren Die enorme Vielfalt an verschiedenen Verfahrenstechniken hat den Vorteil, dass für jede Beschichtungsaufgabe eine optimale Technik angeboten wird Demgegenüber bestehen aber grosse Preissprunge - 2 -

bei den einzelnen Techniken, je nachdem ob eine Kleinauflage oder eine Grossauflage gemacht wird Dies kann zu der Situation fuhren, dass die Herstellung eines Werbeblattes in Grossauflage insgesamt nur ein Bruchteil kostet im Verhältnis zu variierenden Sonderaufdrucken mit Teilseπen aus der Grossauflage. Z.B. bei einem Verkaufernetz von 30 Verkaufsstellen ist die entsprechende Anzahl an speziellen Adressaufdrucken wirtschaftlich oft nicht realisierbar. Trotz des sehr hohen Technisierungsgrades des ganzen Fachgebietes besteht in vielen Fällen die paradoxe Situation, dass Massenware erstaunlich billig herstellbar ist, jede individuell ange- passte Kleinserie aber unerschwinglich teuer wird und oft auch verschiedene Verar- beiter involviert werden müssen. Von den Erfindern ist erkannt worden, dass zumindest Siebdrucken, Lackieren und Auftragen von besonderen Materialien wie Leimstoffen/Haftmittel nicht nur verwandte Techniken sind, sondern auch ein echter Bedarf besteht, dass ein einzelner Verarbeiter diese verschiedenen Techniken anwenden kann Siebdrucken hat den grossen Vorteil, dass relativ kleine Kräfte zwischen Rundsieb und Bögen benötigt werden. Das Hauptproblem liegt beim Rotationssiebdruck darin, dass die Bewegung zwischen dem Rundsieb sowie einem gegenüberliegenden Druckzylinder während dem Druck in höchster Genauigkeit synchronisiert sein müssen, so dass der Auftrag auf die Bögen oder Abschnitte exakt angebracht werden kann. Aber auch Anfang und Ende der zu bedruckenden Bögen müssen genau übereinstimmen mit der Druckvorlage wie sie sich aus der Bewegung des Rundsiebes ergibt. Der anvisierte Siebdruck ist hier mehrheitlich ein Veredelungsvorgang, häufig auf einem schon bedruckten Bogen. Es kann sich z.B. um ein Aussparlackieren handeln, bei dem mit hoher Präzision nur eng begrenzte Flachen innerhalb eines Bogens mit einer Lackschicht bedeckt werden müssen. Im bekannten Stand der Technik werden die Bogen mittels Greifern gehalten, die in einem gegenseitigen Abstand angeordnet und an Ketten befestigt sind. Die Greifer werden wahrend dem Druckvorgang exakt gefuhrt. Die Gegendruckwalzen weisen für den Zweck im Umfang Aussparung zum Hindurchlaufen der Greifer auf. Das einwandfreie Positionieren der Gegenstande relativ zur Druckwalze und diese während des Drückens festzuhalten ist eine der Hauptschwierigkeiten. Es muss ver-mieden werden, dass das gedruckte Bild ungenau plaziert oder sogar verformt wird.

Der DE-PS 693 00 644 wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, eine Vorrichtung zu entwickeln, die ein genaues Positionieren bezüglich des Ortes und der Zeit entlang wenigstens eines Teils der Wegstrecke erlauben, auf welcher die Gegenstande bedruckt werden Dabei wird vorgeschlagen, innerhalb eines mechanischen Endlosforderers eine kurze Fuhrungsemπchtung mit höchster Präzision anzuordnen, damit die einzelnen Bogen absolut synchron mit dem Druckzylinder bewegt werden - 3 -

Die DE-OS 1 97 03 31 2 bezieht sich ebenfalls auf Siebdruckzylindermaschinen mit einem das Druckgut aufnehmenden und durch einen Antriebsmotor angetriebenen Druckzylinder Die Maschine weist einen im Abstand achsenparallel zu diesem angeordneten und durch einen Antriebsmotor unabhängig angetriebenen Rotationssieb auf, ferner eine Einrichtung zur Synchronisation der Bewegung des Druckzylinders und des Rotationssiebes wahrend des Druckvorganges Es wurde festgestellt, dass das altere Druckverfahren Nachteile in Bezug auf die Beschleunigung der Druckzylinder aufweist, da diese zu Erschütterungen der ganzen Maschine fuhren können Zur Losung dieses Problems wird vorgeschlagen, dass der Druckzylinder mit einem Umfang, der grosser oder gleich dem Umfang des Rotationssiebes ist, mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit rotiert Als grosser Vorteil wird in der Druckschrift angegeben, dass durch die im wesentlichen konstante Rotationsgeschwindigkeit der Regelungsaufwand zur Synchronisation von Siebbewegung und Druckzylinder tief gehalten werden kann

Beiden Losungen ist gemeinsam, dass bestimmte Nachteile, insbesondere in Bezug auf die mechanische Beherrschbarkeit festgestellt wurden. Die bisherigen Untersuchungen haben gezeigt, dass der Stand der Technik in Bezug auf den Flachsiebdruck einen sehr hohen qualitativen Standard erreicht hat. So wird in der Praxis häufig z.B. das Verziehen von Bogen durch Warme- oder Feuchtigkeitseinfluss durch entsprechendes Verziehen der Flachsiebvorlage oder durch Ersatz einer anderen Flachsiebvorlage kompensiert. Für Rundsiebe ist diese Technik schwierig ubertrag-bar und wurde zu aufwendigen Losungen fuhren. Vom Erfinder ist erkannt worden, dass ein Konzept ermittelt werden muss, das eine individuellere Maschinennutzung bzw Auslegung insbesondere für Rundsiebe zulasst, so dass z.B. auch kleinere Serien preisgünstig und rationell in hoher Qualität beschichtet, und gegebenenfalls mit der selben Maschine mehrere und/oder verschiedene Arbeitstechniken durchgeführt werden können Es war Ziel der Erfindung die Beschichtung von Bogen und Abschnitten zu verbessern, so dass schneller und mit gunstigerem Preis produziert werden kann Ein Teilziel lag darin, z.B die Leistungsfähigkeit von bisher 7000 Bogen auf 10O00 Bogen oder Abschnitte pro Minute zu erhohen

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung wurde nun die Aufgabe zu Grunde gelegt, die Beschichtung von Bogen und Abschnitten derart zu verbessern, dass der qualitative Standard des Flachsiebdruckes auch mittels Rundsieben bei möglichst grosser Leistungsfähigkeit erreichbar ist, wobei insbesondere auch bei kleineren Serien preisgünstig und rationell - 4 -

beschichtet werden kann, und dass mehrere und/oder verschiedene Arbeitstechniken in einer Anlage durchfuhrbar sind

Das erfmdungsgemasse Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Umlauf des Rundsiebes in Bezug auf die zwangsweise zugefuhrten Bogen oder Abschnitte einstellbar bzw regelbar, insbesondere korrigierbar ist, für einen präzise koordinierten Durchlauf wahrend dem Druckprozess

Die erfmdungsgemasse Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Prazisionsarbeitsstation mit einem Konstantforderer aufweist und das Rundsieb einen Steuer- bzw regelbaren Antrieb aufweist, für die Referenzierung des Rundsiebes in Bezug auf Drucklange und/oder Druckposition der Bogen oder Abschnitte

Die neue Erfindung betrifft ferner die Anwendung des Verfahrens bzw Verwendung der Vorrichtung und ist dadurch gekennzeichnet, dass für das Siebdrucken als Farbdrucken oder Lackieren von Bogen oder Abschnitten oder für den Auftrag von besonderen Auftragsmedien wie Kleber usw. bei entsprechender Ausgestaltung der Siebzylinder als Schnellwechselzylinder z.B. als Siebdruckzylinder, Sieblackierzylinder oder als Siebsonderauftragzylinder ausgebildet ist, wobei ein oder mehrere Siebzylinder in einer Prazisionsarbeitsstation, oder in mehreren Prazisionsarbeits- stationen einsetzbar sind

Für besonders vorteilhafte Ausfuhrungen wird auf die Ansprüche 2 bis 10 bzw 1 2 bis 1 7 Bezug genommen Die neue Erfindung ist in Abkehr zu dem bekannten Stand der Technik den bisher abgelehnten Weg gegangen, namhch den Weg der Nutzung einer verbesserten Regeltechnik In vielen Fallen kann mit grossem Erfolg über die Verbesserung der rein mechanischen Seite, sei es eine Leistungssteigerung oder aber eine qualitative Verbesserung erreicht werden Nur sind dabei doch mehrheitlich enge Grenzen gesetzt Mit der neuen Losung wird durch ein vollkommeneres Beherrschen des Bewegungsablaufes des Rundsiebes ein grosser Fortschritt gemacht Uberraschender-weise können damit gleich mehrere Problemkreise auf eine neue Art beherrscht werden Oberstes Ziel ist nicht mehr die absolute Synchronisation der Bewegung des Druckzylinders und des Rundsiebes, sondern die höchst mögliche Synchronisation zwischen durchlaufenden Bogen und exakter Beschichtung bzw Platzieren der Beschichtung auf dem Bogen Die neue Losung zielt direkt auf die Qualltat des Endproduktes Wie in der Folge noch gezeigt wird, können drei Storbereiche erfolgreich angegangen werden Es ist eine Erfahrungstatsache, dass die Langenabmessungen von Bogen und Abschnitten sei es durch Feuchtigkeits- oder ^•> -

Wärmeeinfluss sich verändern. Dies kann sogar während der Verarbeitung eines Stapels auftreten. Häufig wird an einem ersten Stapel gearbeitet, während nachfolgende noch ausserhalb des warmen Fabrikationsraumes z.B. bei tieferer oder höherer Temperatur oder aber anderer Luftfeuchtigkeit lagern. Die Längendifferenz kann in Extremfällen 0,5 bis zu 1 Millimeter betragen. Für die Druckgenauigkeit wird jedoch eine Toleranz in der Grössenordnung von plus/minus einem Zehntel Millimeter verlangt. Die alleinige Forderung der Synchronisation des Umlaufes von Rundsieb und Gegendruckzylinder löst die aufgezeigte Problematik nicht. Eine häufige Störquelle liegt darin, dass für einen identischen Auftrag mit mehreren Teilposten gearbeitet, bzw. diese aufgeteilt werden. Selbst wenn innerhalb eines Postens keine Massdifferenzen bestehen, können solche in Bezug auf die Bogen oder Abschnitte von verschiedenen Posten die in grösseren Zeitabständen verarbeitet werden, auftreten, vor allem durch die genannten Einflussfaktoren.

Die neue Erfindung eröffnet eine ganz neue Verfahrenstechnik. Die Übergabe der Bögen von dem Stapel an die zwangsweise Führung für die Beschichtung wird mit mechanischen Mitteln so gut wie möglich gemacht. Die höchstmögliche Genauigkeit liegt nach wie vor in einer Greiferlösung. Mittels Greifern werden die Bögen durch den Beschichtungsabschnitt geführt. Der Nachteil der Greiferlösung liegt darin, das dieser eine beachtlicher Aufwendung in Bezug auf die Herstellkosten erfordert. Eine Bandlösung ist zwar wesentlich einfacher, jedoch physikalisch bedingt weniger genau. Hier nun kann mit der neuen Lösung über eine Einstellung/Regelung bzw. Korrektur des Rundsiebumlaufes die weiter oben geforderte Genauigkeit der Beschichtung erzielt werden. In sehr vielen Anwendungsfällen kann auf einen Greifertransport verzichtet werden, da das exakte Positionieren der Bögen für die Beschichtung regeltechnisch über das Rundsieb gelöst wird.

Bei der konkreten Ausgestaltung basiert die Steuerung/Regelung des Umlaufes des Rundsiebes auf einer Referenzachse und erfolgt über eine Steuer-Regeleinheit, welche einen Betrieb mit Positionskorrektur und einen Betrieb ohne Positionskorrektur erlaubt. Positionsfehler einzelner, zwangszugeführter Bögen oder Abschnitte können durch Anpassen der Druckstartposition über die Steuerung/Regelung des Umlaufes des Rundsiebes korrigiert werden. Für die Zeitdauer des Druckprozesses wird die Umlaufgeschwindigkeit der Siebtrommel in Bezug auf den Längsrapport der Bögen gesteuert bzw. geregelt, wobei die Referenzierung durch Beschleunigung und/oder Verzögerung der Siebumlaufgeschwindigkeit erfolgt. Bevorzugt wird der Siebzylinder durch einen regelbaren Servomotor angetrieben und über einen Rechner gesteuert, wobei die Position des jeweils zugeführten Bogens oder Abschnittes relativ zu der Siebzylinderbewegung im Abstand vor dem Kontakt mit dem Siebzylinder durch Sensormittel überwacht wird. Es hat sich ferner gezeigt, dass das ganze Handling der Bogen bzw. Abschnitte optimaler ist, wenn die Bogen oder Abschnitte in einer horizontalen Arbeitsebene zu- und von der Beschichtung wegtransportiert und die Bogen oder Abschnitte bei der Übergabe von einem Zufuhrtransport an den koordinierten Durchlauf während dem Druckprozess auf die präzise Verarbeitungsgeschwindigkeit beschleunigt werden.

Bevorzugt weist der Siebdruckzylinder einen geregelten Servoantrieb und der Gegendruckzylinder sowie der Bogentransport durch das Druckwerk einen geregelten Antrieb, insbesondere einen geregelten Vektorantrieb auf, welchen direkt eine bzw. je eine Vorortregeleinheit zugeordnet ist. Das ganze System wird in sehr hohem Masse beherrscht, wenn die erfindungsgemass geforderten Einstellungen bzw. Korrekturen in wörtlichem Sinne Vorort d.h. zwischen den beteiligten Elementen koordiniert werden. Es wird deshalb vorgeschlagen, dass neben einer Maschinensteuerung ein Vorortregelmodul mit den einzelnen Regeleinheiten vorgesehen wird, wobei von der Maschinensteuerung die Sollwerte vorgegeben werden und die Regelkorrekturen direkt vom Vorortregelmodul erfolgt.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Die neue Losung wird nun an Hand einiger Ausfuhrungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:

die Figur 1 schematisch die Herstellung der Siebzylinderdruckform für den rotativen Siebdruck gemass Stand der Technik; die Figur 2 eine Prazisionsarbeitsstation mit einem Siebzylinder für die Bearbeitung in einer Ebene; die Figur 3 eine ganze Anlage für die Beschichtung von Bögen; die Figur 4 die Prazisionsarbeitsstation in grösserem Massstab mit Ein- und Auslauftisch sowie einem Kalander; die Figur 5 ein bevorzugtes Steuerschema mit einem Vorortregelmodul; die Figur 6 und 7 zeigen schematisch die Steuerung/Regelung der Siebtrommel mit mit einer Regelrampe; die Figur 8 der Greifereinsatz in einer Position nahe an dem Rundsieb und die Übergabe von einem Anleger an die Prazisionsarbeitsstation mit einer Bogenbeschleunigung, die Figur 9 und 10 Ansicht und Grundπss der Prazisionsarbeitsstation; die Figur 1 1 und 1 2 Ansicht und Grundπss einer Anlage von einem Anleger bis zu einer Prazisionsarbeitsstation

Wege und Ausführung der Erfindung

Die Figur 1 zeigt schematisch den Arbeitsabiauf von einer Druckvorlage "A" bis zu einem einsatzbereiten Siebdruckzylinder 1 0 (" E" ) Der Vorgang ist mit sechs Figuren "A" bis "E" dargestellt. Die Druckvorlage 1 wird nach einer vorgangigen Filmher- stellung belichtet Bei "B" werden die gewünschten Sieboffnungen ausgewaschen, so dass man eine flache Druckform 2 erhalt Anschliessend wird die flache Druckform 2 zu einem Zylinder zusammengefugt und als zylindrische Druckform 3 auf einen vorbereiteten Formtrager 4 gesetzt. Der Formtrager 4 gibt nicht nur die zylindrische Form sondern weist auch eine zentrale Achse 5 auf, so dass die Lage der Drehachse exakt bestimmt ist. Ein Schablonenring 6 wird von oben in die zylindrische Druckform 3 sowie auf die Achse 5 gesetzt ("C") . Die Druckform wird danach mit den Trägerelementen verleimt ("D") und der nun fertig erstellte Siebzylinder mit den notwendigen Ubertπebselementen 7, 8 ausgerüstet ("E") und kann in die Maschine eingesetzt werden. Der ganze Vorgang dauert etwa eine halbe Stunde. Da der Siebzylinder auf einer Seite eine grosse Öffnung 9 aufweist, kann die Mateπal- speisung 1 1 für das Beschichtungsmedium wie auch ein Rakel 1 2 durch die Öffnung 9 in den Siebzylinder eingefahren werden. Dieser Aufbau erlaubt einen sehr schnellen Wechsel eines Siebzylinders 1 0, von einer ersten Druckform zu einem zweiten Siebzylinder mit einer zweiten Druckform usw. Die Herstellung eines Rotationssiebdruckzylinders ist Stand der Technik für das Bedrucken von Endlosbahnen.

In der Figur 2 wird der Bogen oder Abschnitt auf einer horizontalen Arbeitsebene bearbeitet, welche gleichsam vom Anleger bis zum Ableger eine Arbeitstischebene 20 bildet. Der Bogen wird über eine Ausrichtstation 1 8 sowie einer Schwinganlage 1 9 der Kalandπerung zugeführt Eine Prazisionsarbeitsstation 21 weist einen Ketten- oder Zahnriemen 22 auf, welcher über den ganzen Prazisions-Arbeitsbereich PAL mittels Umlenkrollen 23, 23' , 23 " , 23 '" gespannt wird. Der Transport mittels Ketten- oder Zahnriemen 22 wird durch einen Motor 24 angetrieben, welcher über eine Maschinensteuerung 25 kontrollierbar ist. Mit 1 0 ist der Siebzylinder angedeutet Anstelle des Siebzylinders kann aber auch ein Auftragswerk 26 eingeschwenkt werden, (stπch ert angedeutet), so dass wahlweise an der selben Arbeitsstation z B entweder ein Siebdruck oder eine Lackierung vorgenommen werden kann Es ist ferner möglich, innerhalb der Prazisionsarbeitslange PAL weitere Verfahrensschritte - 8 -

z.B eine Glattkalandrierung 28 oder eine Burstung vorzusehen. An der Prazisionsarbeitsstelle wird eine Gegendruckwalze 29 angeordnet, direkt gegenüber dem Siebzylinder 1 0. Mit der Zahl 27 ist nur angedeutet, dass im Anschluss an eine, oder vor einer Prazisionsarbeitsstation 21 eine oder mehrere weitere gleiche oder andere Stationen angeordnet sein können. Wichtig für die Prazisionsarbeitsstation ist eine mechanische Zwangsfuhrung auf dem ganzen Arbeitsbereich PAL Dies wird neben dem Ketten- oder Zahnriemen durch eine mechanische Greiferstation 30 am Anfang sowie einer Bogenlosungsstelle für die mechanischen Greifer sichergestellt Bei der Figur 2 erfolgt die zwangsweise Bogenzufuhrung über Ketten und Greifer 31 .

Die Figur 3 zeigt eine ganze Anlage 40 für die Behandlung von Bogen oder Abschnitten 41 Rechts im Bild ist ein Anleger 43, gefolgt von einem Bandtransport 44 sowie der Prazisionsarbeitsstation 21 . Im Anschluss an letztere ist eine Station 45 für eine Trocknung, Härtung sowie Stabilisierung der verarbeiteten Bögen, gefolgt von einem Ableger 46. In Figur 3 ist ferner ein Steuerkasten 32 für den Anleger, ein Hauptsteuerkasten 33, eine Steuerung 34 für den Trockner sowie eine Steuerung 35 für den Ableger dargestellt.

Die Figur 4 zeigt die Anlage in Baugruppenbauweise, wobei eine Präzisionsarbeitstation 25 eine Maschinensteuerung 25 mit Einschluss eines Hochleistungs- rechners R umfasst. Die Prazisionsarbeitstation 21 ist eine Siebdruckstation, an der vorgängig ein Einlauftisch 47 und ansch essend ein Auslauftisch 48 angeordnet ist. Vor dem Einlauftisch befindet sich ein Kalander 28. Die Figur 3 und 4 zeigen eine Losung mit Saugbandtransport in dem Bereich der Prazisionsarbeitsstation.

In der Figur 5 ist ein bevorzugtes Steuerschema dargestellt. 50 bezeichnet eine Maschinensteuerung über welche alle Anlageelemente koordiniert und gesteuert, bzw mit Strom versorgt werden Das Bezugszeichen 51 markiert ein Bussystem Der Figurenteil unterhalb dem dicken Strich für das BUS-System ist die eigentliche Steuerung und Regelung 61 für den Beschichtungsprozess, inklusiv das Antriebssystem für alle Transportelemente. Das Antriebssystem setzt sich aus drei Antriebseinheiten zusammen, die über serielle Datenleitungen untereinander sowie mit der Maschinen-Steuerung kommunizieren einer Antriebseinheit 52 für Transport sowie den Gegendruckzylinder einer Antriebseinheit 53 für den Siebdruckzylinder einer Antriebseinheit 54 für den Abtransport Mit der Antriebseinheit 52 für Transport und Gegendruckzylinder wird der Bogenanleger, die Schwinganlage der Bogentransport durch das Druckwerk sowie der Gegendruckzylinder angetrieben Es handelt sich im gezeigten Beispiel um einen geregelten Vektorantrieb 55 Diese Antriebseinheit dient als Referenzachse für die Geschwindigkeit des kompletten Systems, sie kommuniziert mit der Siebdruckeinheit über eine serielle Datenschnittstelle. Der digitale Geschwindigkeitssollwert wird von der Maschinensteuerung M-ST über den Datenbus 51 vorgegeben und an die Siebdruckeinheit über eine serielle Datenschnittstelle geleitet Von dort aus wird der Sollwert über die zuvor genannte Datenschnittstelle an die Antriebseinheit geleitet Zwischen Referenzachse und Siebdruckeinheit besteht eine zusätzliche digitale Pulsketten-Kopplung Die Signalrichtung ist von der Referenzachse zur Siebdruckeinheit. Mit der Antriebseinheit 53 für den Siebdruckzylinder 10 wird der Siebdruckzylinder 1 0 angetrieben. Es handelt sich um einen geregelten Servoantrieb 56. Die Antriebseinheit bezieht die effektive Systemgeschwindigkeit bzw. die Position von der Referenzachse über die Pulskette. Im Betrieb ohne Positionskorrektur entspricht die Geschwindigkeit dieser Antriebseinheit exakt derer der Referenzachse. Im Korrekturbetrieb (Betrieb mit Positionskorrektur) entspricht die Geschwindigkeit nur bei den Schnittzeipunkten derer der Referenzachse. Das heisst, dass die Geschwindigkeit im Druckbereich von 0 mm - 720 mm kleiner bzw. grosser ist als diejenige der Referenzachse. Im Wegbereich von 720 - 820 mm ist die Geschwindigkeit zur Wegkompensation oder Positionskorrektur höher bzw. niedriger als die der Referenzachse. Die Positionskorrektur geschieht mittels sinusförmiger positiver und negativer Beschleunigung des Siebdruckzylinders. Die Position wird anhand der Pulskette beurteilt. Die Berechnungen einer Korrektur erfolgen auf der Antriebseinheit, die Maschinensteuerung wird mit der Antriebsregelung nicht belastet, bzw. die Maschinensteuerung sowie das BUS-System hemmen die Regelgeschwindig- keit für Korrekturen nicht.

Mit der Antriebseinheit für den Abtransport wird der Abtransport z.B. durch UV- Trockner sowie Bogenableger angetrieben. Es handelt sich um einen ungeregelten Asynchronantrieb 57. Die Antriebseinheit erhält den Sollwert für die Geschwindigkeit über eine Datenschnittstelle von der Siebdruckeinheit. Die Geschwindigkeit ist proportional grosser als die Systemgeschwindigkeit.

Allen drei Antriebsmotoren 55, 56 und 57 ist je ein Vorortregler 58 resp. 59 resp. 60 zugeordnet, wobei zwischen den Vorortreglern 58 und 59 ein direkter Datenaustausch über Pulsketten erfolgt Mit einer strichpunktierten Linie sind die beiden regelungstechnischen Kernstucke als Vorortregelmodul 61 zusammengefasst, wobei dieses Modul bevorzugt auch den Vorortregler 60 mitenthalt Anstelle der Pulskettenregelung können auch andere Servosysteme z B mit einer Steuerung über - l ü ¬

den Geschwindigkeitseingang des Servomotores für ein, zwei oder alle drei Motoren gewählt werden. Alle beschriebenen Regelfunktionen die direkt mit der Beschichtung zu tun haben, werden bevorzugt vorort zusammengefasst, so dass die entsprechenden Funktionen örtlich autonom sichergestellt werden Z.B ist es auf diese Weise möglich, einen Bogen nur mit den Mitteln der Vorortsteuerung/Regelung zu beschichten Die für eine ganze Rezeptur benotigten Sollwerte werden im Normalbetrieb von dem Maschinenrechner verwaltet und für den Bedarfsfall als Sollwerte dem Vorortregelmodul übergeben Dies bedeutet, dass auch alle Sensormittel in dem Bereich der Prazisionsarbeitsstation in dem Vorortregelmodul verwertet werden Der Servomotor 56 sowie der Motor 55 werden über eine Leistungselektronik geregelt Die Vorortregler weisen die notwendigen Schnittstellen auf und können über eine Tastatur 62 auch direkt bedient werden

Die Figuren 6 und 7 zeigen schematisch die Referenzierung von Rundsieb sowie Bogen. Ein einzelner Bogen kann z.B. mittels eines mitfahrenden Anschlages 65, 65', über die dargestellte Wegstrecke von einer Geschwindigkeit V1 auf die Prazisions- transportgeschwindigkeit V2 beschleunigt werden, und wird in der Folge mit einer präzisen, konstanten Fordergeschwindigkeit V2 auf dem Konstantforderer 66 an den Siebzylinder geführt. Mit 67 ist eine Fotozellenanordnung angedeutet mit welcher das Bogenvorderende auf dem laufenden Forderer erfasst wird. Die Fotozellen 67 sind in einem Regelabstand RA vor einer theoretischen Siebdruckgeraden SD angeordnet. Der Siebzylinder 1 0 lauft mit einer Geschwindigkeit Vx an dem Zeitpunkt X (T1 ) um, an dem die Vorderkante des Bogens bei der Fotozelle 85 das Ankommenssignal auslost Der Rechner hat zusätzliche Sensor- und Speichermittel, so dass zeitgleich die exakte Position Px bzw. Px' des entsprechenden Referenzpunkte P auf dem Siebzylinder 1 0 erkannt wird Der Rechner R beginnt sofort die Umlaufbewegung zu berechnen und steuert in der Folge innerhalb Millisekunden den Umlauf bzw die Umlaufgeschwindigkeit des Siebzylinders derart, dass der Referenzpunkt P zeitgleich (bzw. zum Zeitpunkt Z bzw. T2) mit der Vorderkante Vk des Bogens an der theoretischen Siebdruckgeraden SD ankommt, derart, dass vor dem Zusammentreffen der Vorderkante Vk mit dem Referenzpunkt P die gegebenenfalls korrigierte Umlaufgeschwindigkeit V3 erreicht ist und exakt entweder mit der Prazisions- transportgeschwindigkeit V2 übereinstimmt, bzw. mit einem Geschwindigkeitsumlauf, welche um den Betrag des Bogenverzuges korrigiert ist. In Figur 6 ist mit V3' und V3 " die Möglichkeit angedeutet, dass V2 als gegeben angenommen wird, und die Umlaufgeschwindigkeit um einen minimalen Korrekturwert grosser oder kleiner sein kann V2 = V3 tritt nur dann ein, wenn der Bogen keine Korrektur benotigt Die Figur 8 zeigt schematisch eine Zusammenstellung einer Ubergabestation von einem Anleger an die Beschichtungsstation, wobei die Ubergabestation eine sanfte Beschleunigung der Bogen miteinschliesst. Bei der Beschichtungsstation ist eine Greiferlosung angedeutet Diese Kombination kommt bei höchsten Anforderungen mit grossen, dünnen Bogen in Frage Die sanfte Beschleunigung kann jedoch sehr vorteilhaft sein, bei einem Saugbandtransport als Prazisionsarbeitsstation. Es ist im praktischen Betrieb nicht zweckmassig die Anlegersequenz so zu Steuerung, dass versucht wird mit der entsprechenden Zufuhrung die Bogen unmittelbar auf die Beschichtungsstation zu beschleunigen Zwischen dem Anleger sowie der Prazisionsarbeitsstation wird deshalb eine Ausrichtstation angeordnet. Ein Herzstuck der Ausrichtstation 49 ist eine Beschleunigungswalze 70 mit ein- und ausruckbaren Klemmrollen 71 , sowie einem steuerbaren Anschlag 72. Die Bogen 41 werden über ein Forderband vom Anleger 43 zugeführt und gleiten ungehindert mit der Zufordergeschwindigkeit VA über die Beschleunigungswalze 70. Dabei dürfen an den Bogen keinerlei Press-, Klemm- oder Reibspuren gemacht werden, da diese sonst die Qualität des Druckbogens in Frage stellen. Ein ganz besonders Erschwernis liegt darin, dass die Anlagegeschwindigkeit V1 sich nach den Kriterien des Beschichtens richtet und die Bogen jedes beliebigen Längenmasses L haben können. Mit 73 ist ein Führungsrollenpaar bezeichnet. In Figur 8 sind die Steuergrundfunktionen der Ausrichtstation 49 dargestellt. Ein Rechner C 1 ist an einen Inkrementalgeber JG der nachfolgenden Verarbeitungsanlage angeschlossen, wobei schematisch nicht dargestellte Antriebsmittel 74 ein Zufuhrband 34 mit der Geschwindigkeit V 1 der Verarbeitungsanlage antreibbar ist. Die Beschleunigungswalze 70 mit einem mechanischen Übertrieb, Mittellinie 80 mit den verarbeitungsprozessseitigen Antrieben 74 direkt verbindbar. Anderseits ist der Anschlag 72, ein Kupplungshebel 91 sowie eine Ein- und Ausruckmechanik 82 für die Führungsrollen 71 , direkt über entsprechende Übertriebsmittel 83 von einer Antriebseinheit 84 des Anlegers 43, beziehungsweise anlegerseitig steuerbar. Für alle drei Steuerfunktionen ist eine gemeinsame Steuerwelle 85 vorgesehen, an welcher entsprechend den drei Funktionen drei Kurvenscheiben 86, 87 und 88 angeordnet sind. Die Kurvenscheibe 86 ist in einem direkten Eingriff mit einer Abgreifrolle 89, einem Hebelgelenk 90 sowie einem Kupplungshebel 91 für die Kupplung 81 . Die Kurvenscheibe 87 steuert über einen Hebel 92 sowie eine Verbindungsstange 93 die Ein- und Ausruckmechanik 82. Die dritte Kurvenscheibe 88 steuert über einen Hebel 94 einen Dreharm 95 des Anschlages 72.

Für weitere Einzelheiten wird auf den detaillierten Beschrieb der EP 586 642 verwiesen - 12 -

Die Figuren 9 und 1 0 zeigen ein Beispiel eines schnellwechselbaren Rundsiebes 10 in grosserem Massstab. Das Rundsieb 1 0 wird beidseitig von einem gemeinsamen Servomotor 56 aus angetrieben, der über Vorortregler 59 steuerbar ist Auf der Seite des Einlaufes 68 sind mehrere Sensoren z. B. als Lichtsensoren bzw. Fotozellen 67 angeordnet, deren Signale im Vorortregler 59 für die Referenzierung verwendet wird Der Siebzylinder 1 0 kann in senkrechter Richtung A - A abgesenkt und abgehoben werden, wobei auch diese Bewegung über die Antriebseinheit 53 bzw das Vorortmodul 61 koordiniert wird Der Siebzylinder 1 0 kann ferner, wie mit dem Buchstaben P und DR angedeutet ist, für den Diagonalrapport, sowie mit dem Buchstaben LR für den Langsrapport verstellt werden

Die Figuren 1 1 und 1 2 zeigen Ansicht und Grundπss einer Anlage von rechts nach links eine mit einem Anleger 43, einer Ausrichtstation sowie der Prazisionsarbeitsstation, welche als Bandtransport mit mechanischen Transporthilfs- mitteln für eine Konstantforderung oder mit einem Ketten- oder Zahnriementransport mit mechanischen Greifern ausgebildet sein kann. Vom Anleger nach links befindet sich ein geschuppte Anlage, eine Beschleunigung, Bogenreinigung sowie ein Glättkalander 28.

Claims

Patentansprüche

1 Verfahren zur Beschichtung von Bogen oder Abschnitten mittels koordiniert umlaufenden Rundsieben, wobei die Bogen oder Abschnitte von einem Stapel entnommen und der Beschichtung zwangsweise zugeführt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, dass der Umlauf des Rundsiebes in Bezug auf die zwangsweise zugefuhrten Bogen oder Abschnitte einstellbar bzw regelbar, insbesondere korrigierbar ist, für einen präzise koordinierten Durchlauf wahrend dem Druckprozess

2 Verfahren nach Anspruch 1, d a d u rc h g e k e n nz e i c h n et, dass die Steuerung/Regelung des Umlaufes des Rundsiebes auf einer Referenzachse basiert, und über eine Steuer-Regeleinheit erfolgt, welche einen Betrieb mit Positionskorrektur und einen Betrieb ohne Positionskorrektur erlaubt

3 Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u rc h g e k e n n z e i c h n et, dass im Korrekturbetrieb (Betrieb mit Positionskorrektur) die Geschwindigkeit nur bei den Schnittzeitpunkten der Referenzachse entspricht, wobei die Geschwindigkeit im Druckbereich z B von 0 mm bis 720 mm kleiner bzw grosser als diejenige der Referenzachse und im Wegbereich von über 720 mm die Geschwindigkeit zur Wegkompension oder Positionskorrektur hoher bzw niedriger als die der Referenzachse ist

4 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, dass Positionsfehler einzelner zwangszugefuhrter Bogen oder Abschnitte durch Anpassen der Druckstartpositon über die Steuerung/Regelung des Umlaufes des Rundsiebes korrigiert werden

5. Verfahren nach Anspruch 1, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass für die Zeitdauer des Druckprozesses die Umlaufgeschwindigkeit der Siebtrommel in Bezug auf den Langsrapport der Bögen gesteuert bzw. geregelt wird, und die Referenzierung durch Beschleunigung und/oder Verzögerung der Siebumlauf- geschwindigkeit erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Rundsieb in Bezug auf den Langsrapport und/oder der Diagonalrapport einstellbar ist, wobei insbesondere der Längsrapport elektronisch korrigierbar ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, dass der Siebzylinder durch einen regelbaren Servomotor angetrieben und über einen Rechner steuerbar ist, wobei die Position des jeweils zugeführten Bogens oder Abschnittes relativ zu der Siebzy nerbewegung im Abstand vor dem Kontakt mit dem Siebyzlinder durch Sensormittel überwacht wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u rc h g e k e n nz e i c h n e t, dass der Bogen oder Abschnitt durch wenigstens zwei oder eine Vielzahl von Sensoren, insbesondere in Bezug auf eine Diagonallage überwacht, und der Abstand (RA) als Regelabstand vorzugsweise durch eine Korrektur in Bezug auf den Diagonalrapport ausgenützt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u rc h g e k e n n z e i c h n et, dass die Bögen oder Abschnitte in einer horizontalen Arbeitsebene zu-, und von der Beschichtung wegtransportiert und die Bögen oder Abschnitte bei der Übergabe von einem Zuführtransport an den koordinierten Durchlauf während dem Druckprozess auf die präzise Verarbeitungsgeschwindigkeit beschleunigt werden. O -

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, dass die Bögen oder Abschnitte von einem Stapel entnommen, auf einem Saug- Bändertisch geschuppt, einer Übergabe, mit mechanischen Greifern zugeführt und auf die Arbeitsgeschwindigkeit präzise beschleunigt, und im Falle einer Beschichtung anschliessend einer Trocknung, Härtung oder Stabilisierung des beschichteten Materials zugeführt werden.

11. Vorrichtung zur kontinuierlichen Präzisionsbeschichtung von Bögen oder Abschnitten mittels Rundsieben und Gegendruckzylinder mit einem Anleger sowie einer horizontalen Zuführeinrichtung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, dass sie eine Präzisionsarbeitsstation mit einem Konstantförderer aufweist und das

Rundsieb einen Steuer- bzw. regelbaren Antrieb aufweist, für die Referenzierung des

Rundsiebes in Bezug auf Drucklänge und/oder Druckposition der Bögen oder

Abschnitte.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, d ad u rc h g e ke n n z e i c h n et, dass die Präzisionsarbeitsstation einen Siebzylinder aufweist, der als schnell- wechselbarer Rotationssiebdruckzylinder für den rotativen Siebdruck ausgebildet ist, dem vorzugsweise eine Mateπalsteuerung zugeordnet ist, wobei die Präzisionsarbeitsstation und der Siebzylinder synchronisierbare Antriebsmittel aufweisen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, dass der Siebzylinder sowohl in Richtung der Bewegung der Bögen bzw. Abschnitte sowie auch winklig dazu einstellbar ist, und für einen anderen Beschichtungsvorgang schnell auswechselbar ist, vorzugsweise ohne den Passerstand zu verändern.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Prazisionsarbeitsstation einen Saugbandtransport sowie vorgelagert zwischen der Zuführeinrichtung und der Präzisionsarbeitsstation eine Bogenbeschleunigungs- station oder einen Endlosketten- oder Zahnriementransport aufweist, für die mechanischen Greifermittel, wobei die Arbeitsebene eine bevorzugt gemeinsame

Ebene bildet mit den Saugbandern der Saugtransporteinrichtung.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, dass sie eine oder mehrere unterschiedliche Arbeitsstationen aufweist, z.B. für

Rotations-siebdruck und für eine Lackierung für eine Beschichtung für Effekt oder

Spezialdruck mit spezifischen Farben.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e , dass der Siebdruckzylinder einen geregelten Servoantrieb und der Gegendruckzylinder sowie der Bogentransport durch das Druckwerk einen geregelten Antrieb insbesondere einen geregelten Vektorantrieb aufweist, welchen direkt ein bzw. je eine

Vorortregeleinheit zugeordnet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, d a d u rc h g e k e n n z e i c h n et, dass sie eine Maschinensteuerung sowie ein Vorortregelmodul mit den einzelnen Regeleinheiten aufweist, wobei von der Maschinensteuerung die Arbeitsgeschwindigkeiten vorgegeben wird und die Regelkorrekturen direkt vom Vorortregelmodul erfolgt.

18. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 bzw. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, d a d u rc h g e k e n n z e i c h n et, dass für das Siebdrucken als Farbdrucken oder Lackieren von Bögen oder Abschnitten oder für den Auftrag von besonderen Auftragsmedien wie Kleber usw. bei entsprechender Ausgestaltung der Siebzylinder als Schnellwechselzylinder z.Bsp. als Sieb- druckzylinder, Sieblackierzy nder oder als Siebsonderauftragzylinder ausgebildet ist, wobei ein oder mehrere Siebzylinder in einer Präzisionsarbeitsstation, oder in mehreren Präzisionsarbeitsstationen einsetzbar sind.