EP1066159B1

EP1066159B1 - Verfahren und vorrichtung zur beschichtung von bögen sowie anwendung des verfahrens

Info

Publication number: EP1066159B1
Application number: EP99907225A
Authority: EP
Inventors: Philipp Riedener; Ernst Sturzenegger
Original assignee: Steinemann Technology AG
Current assignee: Steinemann Technology AG
Priority date: 1998-03-24
Filing date: 1999-03-23
Publication date: 2002-06-05
Anticipated expiration: 2019-03-23
Also published as: ATE218439T1; CN1213863C; CN1294554A; AU2709799A; WO1999048690A1; JP2002507506A; EP1066159A1; DE59901634D1; US6485777B1

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und dessen Anwendung zur Beschichtung von Bögen oder Abschnitter mittels koordiniert umlaufenden Siebzylinder bzw. Rundsieben, wobei die Bögen oder Abschnitte von einem Stapel entnommen und der Beschichtung zwangsweise zugeführt werden, ferner eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Präzisionsbeschichtung von Bögen oder Abschnitten mittels Rundsieben bzw. Siebzylinder und Gegendruckzylinder mit einem Anleger sowie einer horizontalen Zuführeinrichtung.

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, Ruppelfarber oder Leuchtfarben. Je nach Anwender kann auch unterschieden werden zwischen Verpackungsdrucker, Geschenkpapierhersteller oder Hersteller von Angebotsmappen und Ringbüchern. Innerhalb der verschiedenen Beschichtungs- und Druckverfahren ist das seit frühester Zeit bekannte Siebdrucken bzw. Siebfarbdrucken noch heute stark verbreitet. In der älteren Zeit wurde der Siebdruck nur als Siebflachdruck eingesetzt Heute wendet man hautig auch den Rotationssiebdruck an. Beim Rotationssiebdruck ist die Druckleistung gegenüber dem Flachsiebdruck bedeutend honer. Der zentrale Nachteil beim Rotationssiebdruck liegt darin, dass bei höheren Durchlaufgeschwird gkeiten nur Endlospapier von Rolle zu Rolle verarbeitet werden kann. Zudem ist die Bearbe tungsbreite in Bezug auf Papier beschrankt und liegt ublicherweise be 20 bis 60 cm. Beim Tiefdruck konnen sowoh Endlosbahnen wie auch Bögen oder Abschnitte bedruckt werden Das gleiche glit beim Lackieren. Die enorme Vielfalt an verschiedenen Verfahrenstechniken hat den Vorteil, dass für jede Beschichtungsaufgabe eine optimale Technik angeboten wird. Demgegenüber bestehen aber grosse Preissprünge bei den einzelnen Techniken, je nachdem ob eine Kleinauflage oder eine Grossauflage gemacht wird. Dies kann zu der Situation funren, dass die Herstellung eines Werbebiattes in Grossauflage insgesamt nur ein Bruchteil kostet im Verhältnis zu variierenden Sonderaufdrucken mit Teilserien 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 angepasste Kleinserie aber unerschwinglich teuer wird und oft auch verschiedene Verarbeiter involviert werden müssen. Von den Erfindern ist erkannt worden, dass zumindest Siebdrucken, Lackieren und Auftragen von besonderen Materialien wie Leimstoffen/Haftmittel nicht nur verwandte Techniker sind, sondern auch ein echter Bedarf besteht, dass ein einzelner Verarbeiter diese verschiedenen Techniken anwenden kann. Siebdrucker 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 gegenuberliegenden Druckzylinder während dem Druck in hochster Genauigkeit synchronisiert sein müssen so dass der Auftrag auf die Böger 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 Aussbarlackieren handein, bei dem mit hoher Prazision nur eng begrenzte Flachen innerhalb eines Bogens mit einer Lackschicht bedeckt werden müssen. Im bekannten Stand der Technik werden die Bögen mittels Greifern gehalten, die in einem gegenseitigen Abstand angeordnet und an Ketten befestigt sind. Die Greifer werden während dem Druckvorgang exakt geführt. Die Gegendruckwalzen weisen für den Zweck im Umfang Aussparung zum Hindurchlaufen der Greifer auf. Das einwandfreie Positionieren der Gegenstände relativ zur Druckwalze und diese wahrend des Druckens festzuhalten ist eine der Hauptschwierigkeiten. Es muss vermieden 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 weicher die Gegenstande bdruckt werden. Dabei wird vorgeschlagen, innerhalb eines mechanischen Endlosforderers eine kurze Fuhrungseinrichtung mit höchster Präzision anzuordnen, damit die einzelnen Bögen absolut synchron mit dem Druckzylinder bewegt werden. Die DE-OS 197 03 312 bezieht sich ebenfalls auf Siebdruckzylindermaschinen mit einem das Druckgut aufnehmender und durch einen Antriebsmotor angetriebener Druckzylinder. Die Maschine weist einer im Abstand achsenparallel zu diesem angeordneter und durch einen Antriebsmotor unabhängig angetriebenen Rotationssieb auf, ferner eine Einrichtung zur Synchronisation der Bewegung des Druckzylinders und des Rotationssiebes während des Druckvorganges. Es wurde festgestellt, dass das ältere Druckverfahren Nachteile in Bezug auf die Beschleunigung der Druckzylinder aufweist, da diese zu Erschütterungen der ganzen Maschine führen können, Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, dass der Druckzylinder mit einem Umfang, der grösser 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 Lösungen 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 Bögen durch Wärme- oder Feuchtigkeitseinfluss durch entsprechendes Verzieher der Flachsiebvorlage oder durch Ersatz einer anderen Flachsiebvorlage kompensiert. Für Rundsiebe ist diese Technik schwierig übertragbar und würde zu aufwendigen Lösungen führen. Vom Erfinder ist erkannt worder, 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 rationeil in hoher Qualität beschichtet, und gegebenenfalls mit der selben Maschine mehrere und/oder verschiedene Arbeitstechniken durchgeführt werder können. Es war Ziel der Erfindung die Beschichtung von Bögen und Abschnitten zu verbessern, so dass schneller und mit günstigerem Preis produziert werden kann. Ein Teilziel lag darin, z.B. die Leistungsfähigkeit von bisher 7000 Bögen auf 10'000 Bögen oder Abschnitte pro Minute zu erhohen. Gemass der Lenre der NL-Druckschrift 9 201 676 wird das zu bedruckende Substrat z B. Textil oder Papier, mit einer vorbestimmbaren Geschwindigkeit durch die Druckeinrichtung gefördert. Die vorbestimmbare Transportgeschwindigkeit bedingt eine Anpassung der Umfangsgeschwindigkeit des Rotationssiebes. Die NL-Druckschrift geht von bahnartigem Material wie Stoff oder Papier aus, das normalerweise auf Rollen aufgswickelt wird Bei Stoff- oder Papierbahnen stellen sich jedoch völlig andere Probleme als be Bögen oder Abschnitten. Bei bahrformigem Material stellt sich die wichtige regeltechnische Aufgabe, die Umfangsgeschwindigkeit des Siebzylinders wesentlich gleich mit der Fördergeschwindigkeit zu bringen.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung wurde nun die Aufgabe zu Grunde gelegt, die Beschichtung von Bögen und Abschnitten berart 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 beschichtet werden kann, und dass mehrere und/oder verschiedene Arbeitstechniken in einer Anlage durchführbar sind.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Umlauf des Rundsiebes in Bezug auf die zwangsweise zugeführten Böger oder Abschnitte einstellbar bzw. regelbar, insbesondere korrigierbar ist, für einen prazise koordinierten Durchlauf während dem Druckprozess und einer Synchronisation zwischen durchlaufenden Bögen und exakter Beschichtung bzw. Platzieren der Beschichtung auf dem Bögen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Synchronisation zwischen durchlaufenden Bögen und exakter Beschichtung bzw. Platzieren der Beschichtung auf dem Bögen eine Prazisionsarbeitsstation 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.

Die neue Erfindurg betrifft ferner die Anwendung des Verfahrens bzw. Verwendung der Vorrichtung und ist dadurch gekennzeichnet, dass für das Siebdrucken als Farbdrucken oder Lackieren vor Bögen oder Abschnitten oder für den Auftrag von besonderen Auftragsmedien wie Kleber usw. bei entsprechender Ausgestaltung der Siebzylinder als Schnellwechseizylinder z.B. als Siebdruckzylinder, Sieblackierzylinder oder als Siebsonderauftragzylinder ausgebildet ist, wobei ein oder mehrere Siebzylinder in einer Präzisionsarbeitsstation, oder in mehreren Präzisionsarbeitsstationen einsetzbar sind.
Für besonders vorteilhafte Ausführungen wird auf die Anspruche 2 bis 10 bzw. 12 bis 17 Bezug genommen. Die neue Erfindung ist in Abkehr zu dem bekannten Stand der Technik den bisher abgelehnten Weg geganger, namlich den Weg der Nutzung einer verbesserten Regeltechnik. In vielen Fällen kann mit grossem Erfolg über die Verbesserung der rein mechanischen Seite, sei es eine Leistungssteigerung oder aber eine qualititive Verbesserung erreicht werden. Nur sind dabei doch mehrheitlich enge Grenzen gesetzt. Mit der neuer Lösung wird durch ein vollkommeneres Beherrschen des Bewegungsablaufes des Rundsiebes ein grosser Fortschritt gemacht. Überraschenderweise konnen damit gleich mehrere Probiemkreise auf eine neue Art beherrscht werden. Oberstes Ziel ist nicht mehr die absolute Synchronisation der Bewegung des Druckzylinders und des Rundsiebes, sondern die hochst mogliche Synchronisation zwischen durchlaufenden Bögen und exakter Beschichtung bzw. Platzieren der Beschichtung auf dem Bögen. Die neue Lösung zielt direkt auf die Qualitat des Endproduktes Wie in der Folge noch gezeigt wird, können drei Störbereiche erfolgreich angegangen werden Es ist eine Erfahrungstatsache, dass die Längenabmessungen von Bögen 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 haufige 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 Bögen oder Abschnitte von verschiedenen Posten, die in grosseren Zeitabständen verarbeitet werden, auftreten, vor allem durch die genannten Einflussfaktoren.
Die neue Erfindung eroffnet eine ganz neue Verfahrenstechnik. Die Ubergabe der Bögen von dem Stapel an die zwangsweise Führung fur die Beschichtung wird mit mechanischen Mitteln so gut wie möglich gemacht. Die hochstmögliche 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 Bandlosung ist zwar wesentlich einfachen, 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 gelost wird.
Bei der konkreten Ausgestaltung basiert die Steuerung/Regelung des Umlaufes des Rundsiebes auf einer Refererzachse 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. Fur die Zeitdauer des Druckprozesses wird die Umlaufgeschwindigkeit der Siebtrommel in Bezug auf den Langsrapport dei 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 Bögens 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 Bögen bzw. Abschnitte optimaler ist, wenn 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.

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 erfindungsgemäss 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 Lösung wird nun an Hand einiger Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:

die Figur 1: schematisch die Herstellung der Siebzylinderdruckform für den rotativen Siebdruck gemäss Stand der Technik;
die Figur 2: eine Präzisionsarbeitsstation mit einem Siebzylinder für die Bearbeitung in einer Ebene;
die Figur 3: eine ganze Anlage für die Beschichtung von Bögen;
die Figur 4: die Präzisionsarbeitsstation 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 Präzisionsarbeitsstation mit einer Bogenbeschleunigung;
die Figur 9 und 10: Ansicht und Grundriss der Prazisionsarbeitsstation;
die Figur 11 und 12: Ansicht und Grundriss einer Anlage von einem Anleger bis zu einer Präzisionsarbeitsstation.

Wege und Ausführung der Erfindung

Die Figur 1 zeigt schematisch den Arbeitsablauf von einer Druckvorlage "A" bis zu einem einsatzbereiten Siebdruckzylinder 10 ("E"). Der Vorgang ist mit sechs Figuren "A" bis "E" dargestellt Die Druckvorlage 1 wird nach einer vorgangigen Filmhersteffung belichtet. Bei "B" werden die gewünschten Sieböffnungen ausgewaschen, so dass man eine flache Druckform 2 erhält. Anschliessend wird die flache Druckform 2 zu einem Zylinder zusammengefügt 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 Übertriebselementen 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 Offnung 9 aufweist, kann die Materialspeisung 11 für das Beschichtungsmedium wie auch ein Rakel 12 durch die Offnung 9 in den Siebzylinder eingefahren werden. Dieser Aufbau erlaubt einen sehr schnellen Wechsel eines Siebzylinders bzw. Rundsiebes 10, von einer ersten Druckform zu einem zweiten Siebzylinder mit einer zweiten Druckform usw. Die Herstellung eines Rotationssieb-druckzylinders ist Stand der Technik für das Bedrucken von Endlosbahnen.

In der Figur 2 wird der Bögen oder Abschnitt auf einer horizontalen Arbeitsebene bearbeitet, welche gleichsam vom Anleger bis zum Ableger eine Arbeitstischebene 20 bildet. Der Bögen wird uber eine Ausrichtstation 18 sowie einer Schwinganlage 19 der Kalandrierung zugefuhrt. Eine Präzisionsarbeitsstation 21 weist einen Ketten- oder Zahnriemen 22 auf, welcher uber den ganzen Präzisions-Arbeitsbereich PAL mittels Umlenkrollen 23, 23', 23", 23"' gespannt wird. Der Transport mittels Ketten- oder Zahnriemen 22 wird durch einen Motor 24 angetrieben, welcher uber eine Maschinensteuerung 25 kontrollierbar ist. Es ist ferner moglich, innerhalb der Präzisionsarbeitslänge PAL weitere Verfahrensschritte z.B. eine Glättkalandrierung 28 oder eine Bürstung vorzusehen. An der Prazisionsarbeitsstelle wird eine Gegendruckwalze 29 angeordnet, direkt gegenüber dem Siebzylinder 10. Mit der Zahl 27 ist nur angedeutet, dass im Anschluss an eine, oder vor einer Präzisionsarbeitsstation 21 eine oder mehrere weitere gleiche oder andere Stationen angeordnet sein können. Wichtig für die Präzisionsarbeitsstation ist eine mechanische Zwangsführung auf dem ganzen Arbeitsbereich PAL. Dies wird neben dem Ketten- oder Zahnriemen durch eine mechanische Greiferstation 30 am Anfang sowie einer Bogenlösungsstelle für die mechanischen Greifer sichergestellt. Bei der Figur 2 erfolgt die zwangsweise Bogenzuführung über Ketten und Greifer 31.

Die Figur 3 zeigt eine ganze Anlage 40 für die Behandlung von Bögen oder Abschnitten 41. Rechts im Bild ist ein Anleger 43, gefolgt von einem Bandtransport 44 sowie der Präzisionsarbeitsstation 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 Prazisionsarbeitstation 25 eine Maschinensteuerung 25 mit Einschluss eines Hochleistungsrechners R umfasst. Die Präzisionsarbeitstation 21 ist eine Siebdruckstation, an der vorgangig ein Einlauftisch 47 und anschliessend ein Auslauftisch 48 angeordnet ist. Vor dem Einlauftisch befindet sich ein Kalander 28. Die Figur 3 und 4 zeigen eine Lösung mit Saugbandtransport in dem Bereich der Präzisionsarbeitsstation.

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 Maschinensteuerung kommunizieren:

einer Antriebseinheit 52 für Transport sowie den Gegendruckzylinder

einer Antriebseinheit 53 für den Siebdruckzylinder

einer Antriebseinheit 54 für der Abtransport.

Mit der Antriebseinheit 52 für Transport und Gegendruckzylinder wird der Bogenanleger, die Schwinganiage, 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 10 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. grösser 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 Regelgeschwindigkeit 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 grösser 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 Kernstücke als Vorortregelmodul 61 zusammengefasst, wobei dieses Modul bevorzugt auch den Vorortregler 60 mitenthält. Anstelle der Pulskettenregelung können auch andere Servosysteme z.B. mit einer Steuerung über 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 benötigten 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 Präzisionsarbeitsstation 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 Präzisionstransportgeschwindigkeit V2 beschleunigt werden, und wird in der Folge mit einer präzisen, konstanten Fördergeschwindigkeit V2 auf dem Konstantförderer 66 an den Siebzylinder geführt. Mit 67 ist eine Fotozellenanordnung angedeutet mit welcher das Bogenvorderende auf dem laufenden Förderer erfasst wird. Die Fotozellen 67 sind in einem Regelabstand RA vor einer theoretischen Siebdruckgeraden SD angeordnet. Der Siebzylinder 10 läuft mit einer Geschwindigkeit Vx an dem Zeitpunkt X (T1) um, an dem die Vorderkante des Bogens bei der Fotozelle 85 das Ankommenssignal auslöst. Der Rechner hat zusätzliche Sensor- und Speichermittel, so dass zeitgleich die exakte Position Px bzw. Px' des entsprechenden Referenzpunkte P auf dem Siebzylinder 10 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 Präzisionstransportgeschwindigkeit 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 grösser oder kleiner sein kann. V2 = V3 tritt nur dann ein, wenn der Bogen keine Korrektur benötigt.

Die Figur 8 zeigt schematisch eine Zusammenstellung einer Übergabestation von einem Anleger an die Beschichtungsstation, wobei die Übergabestation eine sanfte Beschleunigung der Bogen miteinschliesst. Bei der Beschichtungsstation ist eine Greiferlösung 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 Präzisionsarbeitsstation. Es ist im praktischen Betrieb nicht zweckmässig die Anlegersequenz so zu Steuerung, dass versucht wird mit der entsprechenden Zuführung die Bögen unmittelbar auf die Beschichtungsstation zu beschleunigen. Zwischen dem Anleger sowie der Präzisionsarbeitsstation wird deshalb eine Ausrichtstation angeordnet. Ein Herzstück der Ausrichtstation 49 ist eine Beschleunigungswalze 70 mit ein- und ausrückbaren Klemmrollen 71, sowie einem steuerbaren Anschlag 72. Die Bogen 41 werden über ein Förderband vom Anleger 43 zugeführt und gleiten ungehindert mit der Zufördergeschwindigkeit VA über die Beschleunigungswalze 70. Dabei dürfen an den Bögen 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 Bögen jedes beliebigen Längenmasses L haben können. Mit 73 ist ein Führungsrollenpaar bezeichnet. In Figur 8 sind die Steuergrundfunktionen der Ausrichtstation 49 dargestellt. Ein Rechner C1 ist an einen Inkrementalgeber JG der nachfolgenden Verarbeitungsanlage angeschlossen, wobei schematisch nicht dargestellte Antriebsmittel 74 ein Zuführband 34 mit der Geschwindigkeit V1 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 Ausrückmechanik 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 Ausrückmechanik 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.

Die Figuren 9 und 10 zeigen ein Beispiel eines schnellwechselbaren Rundsiebes 10 in grösserem Massstab. Das Rundsieb 10 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 10 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 10 kann ferner, wie mit dem Buchstaben P und DR angedeutet ist, für den Diagonalrapport, sowie mit dem Buchstaben LR für den Längsrapport verstellt werden.

Die Figuren 11 und 12 zeigen Ansicht und Grundriss einer Anlage von rechts nach links eine mit einem Anleger 43, einer Ausrichtstation sowie der Präzisionsarbeitsstation, welche als Bandtransport mit mechanischen Transporthilfsmitteln für eine Konstantförderung 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

Verfahren zur Beschichtung von Bögen oder Abschnitten mittels koordiniert umlaufenden Siebzylinder bzw. Rundsieben (10), wobei die Bögen oder Abschnitte von einem Stapel entnommen und der Beschichtung zwangsweise zugefuhrt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass der Umlauf des Rundsiebes (10) in Bezug auf die zwangsweise zugeführten Bögen oder Abschnitte einstellbar bzw. regelbar, Insbesondere korrigierbar ist, für einen präzise koordinierten Durchlauf während dem Druckprozess und einer Synchronisation zwischen durchlaufenden Bögen und exakter Beschichtung bzw. Platzieren der Beschichtung auf dem Bögen.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung/Regelung des Umlaufes des Rundsiebes (10) auf einer Referenzachse (55) pasiert, und über eine Steuer-Regeleinhert (50, 61) erfolgt, welche einen Betrieb mit Positionskorrektur und einen Betrieb ohne Positionskorrektur erlaubt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass im Korrekturbetrieb die Geschwindigkeit des Rundsiebes nur bei den Schnittzeitpunkten der Referenzachse (55) entspricht, wobei die Geschwindigkeit des Rundsiebes im Druckbereich z.B. von 0 mm bis 720 mm kleiner bzw grösser als diejenige der Referenzachse (55), und im Wegbereich von über 720 mm die Geschwindigkeit zur Wegkompension oder Positionskorrektur höher bzw. niedriger als die der Referenzachse (55) ist.
Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 3,
dadurch gekenrzeichnet,
dass Positionsfehler einzelner zwangszugeführter Bögen oder Abschnitte durch Anpassen der Druckstartpositor über die Steuerung/Regelung des Umlaufes des Rundsiebes (10) korrigiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, 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 Siebumlaufgeschwindigkeit erfolgt
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Rundsieb (10) in Bezug auf den Längsrapport und/oder der Diagonalrapport einsteilbar ist, wobei inbsesondere der Längsrapport elektronisch Korrigierbar ist.
Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das Rundsieb (10) durch einen regelbaren Servomotor (56) angetrieben und über einen Rechner (59) steuerbar ist, wobei die Position des jeweils zugefuhrten Bögens oder Abschnittes relativ zu der Siebzylinerbewegung im Abstand vor dem Kontakt mit dem Siebyzlinder durch Sensormittel überwacht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass der Bögen oder Abschnitt durch wenigstens zwei oder eine Vielzahl von Sensoren, insbesondere in Bezug auf eine Diagonallage uberwacht, und der Abstand (RA) als Regelabstand vorzugsweise durch eine Korrektur in Bezug auf den Diagonalrapport ausgenützt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Böger oder Abschnitte in einer horizontalen Arbeitsebene zu-, und von der Beschichtung wegtransportiert und die Bögen oder Abschnitte bei der Übergabe von einem Zuführtransport (34) an den koordinierten Durchlauf während dem Druckprozess auf die präzise Verarbeitungsgeschwindigkeit beschieunigt werden
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bögen oder Abschnitte von einem Stapel entnommen, auf einem SaugBändertisch (44) geschuppt, einer Übergabe, mit mechanischen Greifern zugeführt und auf die Arbeitsgeschwindigkeit präzise beschieunigt, und im Falle einer Beschichtung anschliessend einer Trocknung, Härtung oder Stapilisierung des beschichteten Materials zugeführt werden.
Vorrichtung zur kontinuierlichen Präzisionsbeschichtung von Bögen oder Abschnitten mittels Siebzylinder bzw. Rundsieben (10) und Gegendruckwalze (29) mit einem Anleger sowie einer horizontalen Zuführeinrichtung,
dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Synchronisation zwischen durchlaufenden Bögen und exakter Beschichtung bzw. Platzieren der Beschichtung auf dem Bögen eine Präzisionsarbeitsstation (21) mit einem Konstantförderer (66) aufweist und das Rundsieb (10) einen steuerbzw, regelbaren Antrieb (56) aufweist, für die Referenzierung des Rundsiebes (10) in Bezug auf Drucklänge und/oder Druckposition der Bögen oder Abschnitte.
Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Präzisionserbeitsstation (12') ein Rundsieb (10) aufweist, der als schnellwechselbarer Rotationssiebdruckzylinder für den rotativen Siebdruck ausgebildet ist, dem vorzugsweise eine Materialsteuerung zugeordnet ist, wobei die Präzisionsarbeitsstation (21) und das Rundsieb (10) synchronis erbare Antriebsmittel (55, 56, 57) aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass das Rundsieb (10) sowohl in Richtung der Bewegung der Bogen bzw. Abschnitte sowie auch winklig dazu einsiellbar ist, und für einen anderen Beschichtungsvorgang schnell auswechselbar ist, vorzugsweise ohne den Passerstand zu verändern.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die Präzisionsarbeitsstation (21) einen Saugbandtransport sowie vorgelagert zwischen der Zuführeinrichtung und der Präzisionsarbeitsstation eine Bogenbeschleunigungsstation oder einer Endlosketten- oder Zahnriementransport aufweist, für die mechanischen Greifermittel, wobei die Arbeitsebene eine bevorzugt gemeinsame Ebene bildet mit den Saugbändern der Saugtransporteinrichtung.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass sie eine oder mehrere unterschiedliche Arbeitsstationen aufweist, z.B. für Rotationssiebdruck und für eine Lackierung für eine Beschichtung für Effekt oder Spezialdruck mit spezifischen Farben.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15
dadurch gekennzeichnet, dass der Siebdruckzylinder einen geregelten Servoantrieb (56) und der Gegendruckwalze (29) sowie der Bogentransport durch das Druckwerk einen geregelten Antrieb insbesondere einen geregelten Vektorantrieb aufweist, welcher direkt ein bzw. je eine Vorortregeleinheit (58, 59, 60) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Maschinensteuerung (25) sowie ein Vorortregelmodul (61) mit den einzelnen Regeleinheiten aufweist, wobei von der Maschinensteuerung (25) die Arbeitsgeschwindigkeiten vorgegeben wird und die Regelkorrekturen direkt vom Vorortregelmodul (61) erfolgt.
Anwendung des Verfahrens nach einem der Anspruche 1 bis 10 bzw. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, 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 Siebdruckzylinder, Sieblackierzylinder oder als Siebsonderauftragzylinder ausgebildet ist, wobei ein oder mehrere Siebzylinder in einer Präzisionsarbeitsstation (21), oder in mehreren Präzisionsarbeitsstationen (21) einsetzbar sind.