EP1918099A1

EP1918099A1 - Markierungseinrichtung für eine Druckmaschine

Info

Publication number: EP1918099A1
Application number: EP07033526A
Authority: EP
Inventors: Gunnar Dipl.-Ing. Held; Thomas Walther
Original assignee: Manroland AG; MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Manroland AG
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2007-10-19
Publication date: 2008-05-07
Anticipated expiration: 2027-10-19
Also published as: ATE442252T1; DE102006051276A1; EP1918099B1; DE502007001485D1

Abstract

In einer Bogendruckmaschine mit mehreren Druckwerken und gegebenenfalls Lackwerken, in der über Bogenführungszylinder Bogen durch die Druckmaschine zu einem Ausleger (1) geführt und auf einem Auslegerstapel abgelegt werden, weist der Ausleger einen nach oben abgeschlossenen Bauraum (3) auf, der den Bereich des Fördersystems umschließt. Zur einfachen Markierung der Bogen sind oberhalb des geschlossenen Bauraums eine oder mehrere Lasermarkierungsvorrichtungen angeordnet, die durch eine Öffnung einem oberen Schutz des Auslegers auf die geförderten Bogen einwirken.

Description

Die Erfindung betrifft eine Markierungseinrichtung für eine Druckmaschine, insbesondere eine Lasermarkierungsanrichtung, zur individuellen Kennzeichnung von Druckbögen oder einzelner Nutzen auf den Druckbögen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Einrichtungen zur Markierung von Druckbögen oder einzelnen Drucknutzen innerhalb von Bogendruckmaschinen sind seit langem bekannt.
In der EP 0737 572 B1 wird vorgeschlagen, zum individuellen Bedrucken der einzelnen Bögen, zum Beispiel mit einem Barcode, Laser- oder Tintenstrahldrucker einer Bogenführungstrommel zuzuordnen, die vor dem ersten Druckwerk, zwischen zwei Druckwerken oder nach dem letzten Druckwerk angeordnet ist. Der Bogen wird dabei mit aufwendigen Haltemitteln, zum Beispiel durch Sauger, die das Bogenende erfassen, auf der Trommel fixiert. Diese gefundene Lösung erfordert einen hohen technischen Aufwand und eine Nachrüstung bestehender Maschinenkonfigurationen ist nur sehr schwer möglich.
In der DE 197 04 003 A1 wird vorgeschlagen, Laserdruckeinrichtungen nach dem Druckspalt eines Druckwerks anzuordnen, wobei der Bogen möglichst direkt nach dem Durchlauf des Druckspalts, der von dem Gummi- und Gegendruckzylinder gebildet wird, mit individuellen Kennzeichnungen versehen wird, indem der Bogen an Laserdruckeinrichtungen, die mit Abstand zum Gegendruckzylinder montiert sind, vorbeigeführt werden. Der Nachteil an dieser gefundenen Lösung ist, dass der frisch bedruckte Bogen bei biegesteifen Materialien auf dem Gegendruckzylinder fixiert werden muss, um eine Abheben des Bogenendes und ein Anschlagen an die Laserdruckvorrichtung zu vermeiden. Solche Bogenführungseinrichtungen sind aufwendig und können ein Abschmieren nicht immer vermeiden. Außerdem können sie das Bogenende bei einer starr angeordneten Bogenführungslösung nicht ganz auf dem Gegendruckzylinder fixieren, da eine Kollision zwischen den Greifern des Bogen führenden Gegendruckzylinders, die über die Mantelfläche des Gegendruckzylinders herausragen, vermieden werden muss. Ein leichtes Abheben führt aber zu einer Verschiebung der Fokusebene, die eine Verbreiterung der Lasermarkierung auslösen kann. Hierzu werden Bogenführungsrollen vorgeschlagen, die mit einer farbabweisenden Beschichtung versehen sind. Diese können aber auch mit den Greifern in Kollision geraten und dadurch schwingen. Alternativ müssten sie ausgehoben werden. Beide Lösungen sind nicht praxistauglich, da schon eine leichte Relativbewegung, auch bei einer farbabweisenden Oberfläche der Bogenführungsrolle, zu einem Verschmieren der frischen Farbschicht führen kann.
Ein weiteres technisches und ökonomisches Gegenargument gegen die in den vorab angeführten Patent- und Offenlegungsschriften ist, dass die Laser relativ nahe zu dem Bogen führenden Zylinder angeordnet werden müssen, damit der Bedienraum der Maschine nicht eingeschränkt ist. Um die ganze Breite des Bogens sind daher mehrere Laserdruckeinheiten notwendig, um den ganzen Bogen mit individuellen Codes versehen zu können. Dies erfordert einen höheren Steuerungs- und Rüstzeitaufwand, da je nach Abstand zwischen Laser und Druckbogen die Laser sogar auf Position verschoben werden müssen. Der angezogene Stand der Technik schlägt für die Positionierung der Laserdruckeinrichtungen manuelle Einstellung der Position der Laserdrucker vor, eine Vorgehensweise die im Zeitalter der hoch automatisierten Rüstvorgänge vom Markt nicht mehr akzeptiert wird.
In der DE 203 03 574 U1 ist beschrieben, dass in Verbindung mit einem Bildverarbeitungssystem fehlerhaft erkannte Druckbögen oder Drucknutzen, durch eine Druckeinrichtung markiert oder beschriftet werden. Erwähnt ist hierbei weiterhin eine Laserdrückeinrichtung, die auch dem Ausleger einer Bogendruckmaschine zugeordnet sein kann.
Aufgabe der Erfindung ist es eine schnelle und kostenoptimale Laserbeschriftungseinrichtung für Druckbögen zuschaffen, die ohne zusätzlichen Rüstaufwand für die Lasereinrichtung bzw. die Lasereinrichtungen auskommt.
Gelöst wird diese Aufgabe in einer Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1.
Sinnvolle Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, eine oder mehrere Laservorrichtungen oberhalb des Bauraums eines Auslegers einer Bogendruckmaschine anzuordnen, wobei der Auslage in der oberen Verschutzung eine oder mehrere Eintrittsöffnung aufweist, durch die der Laserstrahl bzw. die Laserstrahlen in den Bauraum des Auslegers eintreten und auf den dort von den Auslagegreifersystemen geführten Bogen zum Zwecke der Beschriftung oder Markierung des Bogens auftreffen kann bzw. können. Vorzugsweise wird die Oberfläche des Bogens zum Zwecke der Beschriftung bzw. Markierung nur durch einen oder zwei Laserstrahlen überstrichen.
Die Montage oberhalb des Bauraums eines Auslegers einer Bogendruckmaschine erlaubt eine Ablenkung des Laserstrahls über die gesamte Breite oder Teilbereiche des Bogen mit nur kleinen Verstellbewegungen der Ablenksoptik bzw. Ablenksoptiken (Scanner) des Lasers. Diese kleine Wege lassen sich bedeutend schneller ausführen als die relativ großen Verstellwege, die nötig wären, wenn der Laser innerhalb des Bauraums des Auslegers platziert würde. Durch die schnellen, kleinen Bewegungen der Ablenkungsoptik können Schreib-und Markierunsgarbeiten auf dem gesamten Bogen mit einem oder nur wenigen Lasermarkierungseinrichtungen durchgeführt werden. Eine Anordnung, die näher an den Druckbogen gewählt würde, erfordert höhere Verstellwege und -zeiten, so dass bei einer komplexer Markierung die Schreibgeschwindigkeit gemäß des heutigen Standes der Technik nicht ausreichend ist und daher die Anzahl der Lasermarkierunsgeinrichtungen erhöht werden müsste. Für die Markierung bzw. Beschriftung des Bogens kann nur ein relativ kleines Zeitfenster genutzt werden, die zwischen dem vorlaufenden und dem rücklaufenden Greifersystem des Auslegers liegt. Außerdem würde ein starkes Nach- oder Vorlaufen des Laserstrahls relativ zu senkrechten Einfallsposition einen Einfallswinkel generieren, der zu einer Qualitätsverschlechterung des Schreibbildes führen. Der Laserstrahl wird aufgeweitet und die Strichbreite somit breiter. Es ist daher auch aus Qualitätsgründen zwingend erforderlich die gesamte Druckbogenbreite in einem relativ kleinem Zeitfenster zu überstreichen. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung ermöglicht dies in bester Weise.
Die Zuordnung einer Lasermarkierungsanordnung zu dem Ausleger einer Bogendruckmaschine hat weiterhin den Vorteil, dass der Bogen in dem geraden Teil der Bogenführungsbahnen plan geführt wird und durch die pneumatischen arbeitenden Bogenführungseinrichtungen auf diesen durch Unterdruck fixiert werden kann. Aufwendige Rüstarbeiten und zusätzliche Bogenführungselemente sind bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht erforderlich. Zusätzliche Rüstzeiten fallen nicht an, da weder Bogenführungseinrichtungen noch Lasermarkierungseinrichtungen gerüstet und umständlich verstellt werden müssen. Die Laserdruckeinrichtung bzw. die Laserdruckeinrichtungen sind an fixer Position montiert und die gewünschte Markierungstelle wird durch die Ablenkung der Laseroptik angesteuert. Im Fall, dass nicht markiert werden soll ist der Laserstrahl abgeschaltet und wird zur Markierung eingeschaltet oder der Laserstrahl ist so abgelenkt, dass er nicht auf den Druckbogen trifft und wird auf den Druckbogen gelenkt, wenn eine Markierung erfolgen soll.
Der oder die Laser könnten theroretisch auch auf einem Verfahrschlitten oder einem Linearantrieb bzw. mehreren Linearantrieben montiert werden, die den bzw. die Laser über die Maschinenbreite oder gegebenfalls auch in X-,Y-Richtung über dem Bogen verfahren. Diese Antrieb erfordern aber einen besonderen Schutz gegen Staub und Puder, wie er in dem Bereich des Auslegers häufig vorkommt. Die fixe Position hoch über dem Bauraum des Auslegers sichert aber eine geringe Verschmutzungsneigung. Das fehlenen von beweglichen Teilen, die offen liegen, steigert auch die Robustheit des Gesamtsystems.
Ein weiterer Vorteil der Position über dem Bauraum des Auslegers besteht darin, dass eine Verschmutzung der Laseroptik durch Staub und Puder, die im Ausleger einer Bogenmaschine zwangsläufig anfallen, noch weiter reduziert werden kann, in dem in dem Trichter, der den Strahlbereich des Lasers abschließt ein leichter Überdruck herrscht, der die Luft aus dem Trichter in Richtung Innenraum des Auslegers strömen lässt. Dadurch wird ein Eindringen von Staub und Puder weitgehend vermieden. Der Überdruck kann in bekannter Weise durch Ventilatoren oder Gebläse erzeugt werden, die Luft in den Trichterbauraum bläst.
Die Anordnung über der Auslage erfordert aus sicherheitstechnischen Überlegungen eine Abschirmung des Strahlbereichs des Lasers gegenüber dem Umfeld, um einen Austritt und eventuelle Ablenkung des Laserstrahls und einen Kontakt eines Maschinenbedieners mit dem Laserstrahl zu vermeiden. Eine eventueller Kontakt kann bei leistungsstarken Lasereinrichtungen schwere körperliche Schäden nach sich ziehen, die auf jeden Fall vermieden werden müssen.
Einen solche Abschirmung kann erfolgen, indem der Strahlbereich des Lasers durch eine metallische oder Plexoglasummantelung abgeschirmt wird. Bevorzugt wird die Plexoglasvariante, da die Abschirmung optisch dezenter erscheint. Die Ummmantelung des Strahlbereichs muss dabei so sicherheitstechnisch gestaltet sein, dass eine Demontage oder ein Öffnen zur sofortigen Stilllegung des Lasers bzw. der Laser führt. Ein Zugriff oder Zutritt oder ein Öffnen einen Schutzes des Auslegerbauraums muss ebenso zu einer Stillegung des Lasers führen. Dabei müssen auch die Bleche gegen Öffnen geschützt werden, die bisher nur durch Schrauben gesichert wurden. Dies kann durch Spezialschrauben oder elektrische Kontakte geschehen, die das Vorhandenseins des Schutzes abfragen.
Der Laserstrahl kann dazu genutzt werden Papieroberfläche zu carbonisieren, d.h. eine Verfärbung der Papieroberfläche durch den Laserstrahl herbeizuführen, oder er kann genutzt werden Teile eines Druckbildes durch Verdampfung oder Ablation auf der Papieroberfläche zu entfernen.
Der Laserstrahl kann auch mit einem IR-reaktiven Material zusammenwirken, das zuvor auf das Substrat aufgetragen wurde. Ein solches Material kann eine IRreaktive Druckfarbe oder ein Lack sein, bei dem eine Farbveränderung durch den Laserstrahl herbeigeführt wird. Das Material kann auch eine Druckfarbe oder ein Lack sein, der unter Wärmeeinwirkung blähbare Elemente aufweist, die im Bereich, der von dem Laserstrahl überstrichen wird, zu haptisch fühlbaren Strukturen und / oder Farbänderungen führt.
Der Laser kann selber ein CO2-Laser, ein Diodenlaser, ein Excimer-Laser oder ein YAG-Laser sein.

Bezugszeichenliste

1: Ausleger einer Bogendruckmaschine
2: Trichterförmige Abschottung des Laserstrahls
3: Bauraumbegrenzung des Auslegers
4: Auslage (Stapelbereich) des Auslegers

Claims

Bogendruckmaschine, mit mehreren hintereinander angeordneten Druckwerken und gegebenenfalls einem oder mehreren Lackwerken, wobei jedes Druckwerk einen Formzylinder, einen Übertragungszylinder, einen als Gegendruckzylinder ausgebildeten Bogenführungszylinder, ein Farbwerk und vorzugsweise ein Feuchtwerk aufweist, wobei zwischen den Gegendruckzylinder benachbarter Druckwerke oder Lackwerke als Transferzylinder ausgebildete Bogenführungszylinder angeordnet sind, die zusammen mit den Gegendruckzylindern Druckbogen durch die Druckmaschine transportieren, und wobei gegebenenfalls einer oder mehrere der Übertragungszylinder als Wendezylinder ausgebildet sind, um einen Druckbogen zu wenden und mit einem Bogenausleger, bei dem die Druckbogen mittels eines Fördersystems an umlaufenden Greifersystemen im Greiferschluss auf einem Auslegerstapel abgelegt werden, wobei der Bogenausleger einen nach oben abgeschlossenen Bauraum aufweist, der den Bereich des Fördersystems umschließt,
gekennzeichnet dadurch,
dass oberhalb des geschlossenen Bauraums des Bogenauslegers eine oder mehrere Lasermarkierungsvorrichtungen angeordnet sind, die durch eine Öffnung in dem oberen Schutz, der den Bauraum des Bogenauslegers umschließt, auf den durch das Fördersystem geförderten Druckbogen einwirkt bzw. einwirken.
Bogendruckmaschine mit Lasermarkierungseinrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch,
dass der Strahlungsbereich der Lasermarkierungsvorrichtungen durch eine Schutzvorrichtung abgeschirmt wird, derart dass der Strahlbereich zwischen dem Laseraustritt an der Lasermarkierungsvorrichtung bis zur Öffnung in dem oberen Bereich durch die Schutzvorrichtung durch eine Ummantelung vollständig umschlossen wird.
Bogendruckmaschine nach Anspruch 1 und 2,
gekennzeichnet dadurch,
dass die Ummantelung des Strahlbereichs durch ein metallisches Material, z.B. ein Eisenblech, oder ein polymeres Material, z.B. ein Acrylglas, erfolgt.
Bogendruckmaschine nach Anspruch 1 und 2,
gekennzeichnet dadurch,
dass die Ummantelung gegen Demontage oder Öffnen so gesichert ist, dass eine Demontage oder Öffnen die Lasermarkierungsvorrichtung außer Betrieb setzt.
Bogendruckmaschine nach Anspruch 1 und 2,
gekennzeichnet dadurch,
dass in der Ummantelung ein leichter Überdruck herrscht, so dass eine Luftströmung entsteht, derart dass die Luft aus der Ummantelung in Richtung des Innenraums des Bogenauslegers strömt.
Bogendruckmaschine nach Anspruch 5,
gekennzeichnet dadurch,
dass die Luftströmung in der Ummantelung durch Ventilatoren und/oder Gebläse erzeugt wird.
Bogendruckmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet dadurch,
dass jede Lasermarkierungseinrichtung einen bzw. mehrere CO2- und/oder Excimer- und /oder YAG-Laser, und /oder Diodenlaser aufweist.
Bogendruckmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet dadurch,
dass die Markierung auf dem Druckbogen erfolgt, indem der Bedruckstoff durch den Laser karbonisiert (verschwärzlicht wird).
Bogendruckmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet dadurch,
dass die Markierung auf dem Druckbogen erfolgt, indem ein Teil eines Druckbildes durch den Laser verdampft oder ablatiert wird.
Bogendruckmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dass gekennzeichnet dadurch,
dass die Markierung auf dem Druckbogen erfolgt, indem durch den Laser ein Farbumschlag oder eine andere Reaktion in einer lasersensitiven Druckfarbe oder Lack erfolgt.
Bogendruckmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet dadurch,
dass die Markierung auf dem Druckbogen erfolgt, indem durch den Laser ein lokale Blähung von in der Druckfarben- oder Lackschicht enthaltenen Blähelementen erfolgt.