EP2161231A2

EP2161231A2 - Bogenrotationsdruckmaschine

Info

Publication number: EP2161231A2
Application number: EP09167900A
Authority: EP
Inventors: Karlheinz Mohn; Thomas Walther
Original assignee: Manroland AG
Current assignee: Manroland AG
Priority date: 2008-09-05
Filing date: 2009-08-14
Publication date: 2010-03-10
Also published as: DE102009027009A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bogenrotationsdruckmaschine mit einer Bogenweiche zum Ausschleusen einzelner oder mehrerer Druckbogen aus einem Förderstrom von bedruckten Substratbogen. Die Druckbogen werden in der Bogenrotationsdruckmaschine mehrfarbig bedruckt und ggf. beschichtet. Danach werden sie einer Prüfvorrichtung zur Bestimmung des Härtungs- oder Trocknungsgrades der gedruckten Druckfarben- und/oder Lackschicht/en untersucht. Das Substrat kann als Papier, Karton, Kunststofffolie oder Verbundmaterial ausgebildet sein. Als Druckverfahren wird eines der Massendruckverfahren wie Tief-, Flexo-, Sieb- oder Offsetdruck verwendet. Zur verbesserten Auswertung des Trocknungsgrades werden die Druckbogen über die Bogenweiche (2) als Prüfbogen aus dem Förderstrom der Druckmaschine (1) ausgeschleust und einer Prüfvorrichtung zur Bestimmung des Aushärte- bzw. Trocknungsgrades der zuvor in den Druck- und Lackwerken der Druckmaschine gedruckten Lack- und Druckfarbenschichten zugeführt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bogenrotationsdruckmaschine mit einer Vorrichtung zur Prüfung des Härtungsgrades von in einem der Massendruckverfahren Offset-, Flexo- oder Tiefdruck gedruckten Druckfarben- oder Lackschichten. Die Prüfung der gedruckten Lack- und / oder Druckfarbenschichten erfolgt, indem ein Druckbogen aus dem Förderstrom der Bogenrotationsdruckmaschine ausgeschleust wird und einer geeigneten Prüfvorrichtung zugeführt wird.
Die Härtung von Druckfarben- und Lackschichten kann einmal durch Evaporation von Lösemitteln, durch das Wegschlagen von Lösemitteln in den Bedruckstoff, durch Oxidation, durch Polymerisation in UV- oder Elektronenstrahltrockner oder durch Kombination der aufgeführten Trocknungsmechanismen geschehen.
Für eine Kontrolle der Durchhärtung von Druck- und Lackschichten sprechen viele Faktoren. Eine ausreichende Trocknung und Härtung der verdruckten Farben / Lacke ist Voraussetzung für qualitativ hochwertige Drucke. Innerhalb des Förderwegs der Bogen durch die Maschine können Berührungen der frisch bedruckten oder lackierten Bogenoberfläche zu Beschädigungen hervorrufen, was Makulatur bedingt. Die in der Auslage einer Bogendruckmaschine oder aufgerollte Rollenbahnen einer Rollendruckmaschine müssen hinsichtlich der aufgedruckten Druckfarben / Lacke ausreichend getrocknet sein, das sie sonst beim Abstapeln bzw. aufrollen verschmieren und verblocken würden. Gerade letzteres würde eine Weiterverarbeitung der Druckprodukte erschweren bzw. gänzlich unmöglich machen.
An die Einstellung unterschiedlich aufgebauter Trocknereinrichtungen sind im Druckprozess hohe Anforderungen zu stellen. Bereits beim Einrichten der Druckmaschine hat der Bediener Einstellungen an den Trocknereinrichtungen vorzunehmen, um nach möglichst geringer Zeit und Anzahl von Makulaturbogen (Vorlaufmakulatur) die erforderliche Qualität produzieren zu können. Eine zu hoch gewählte Einstellung der Trocknerleistung bedingt nicht nur einen hohen Energieverbrauch der Druckmaschine und ebenfalls eine hohe Abwärmeleistung, welche die Temperatur des Drucksaales erhöht bzw. durch die Klimatisiereinrichtung des Drucksaales auf den vorgesehenen Wert zu regeln wäre, sondern auch der Druckprozess an sich wird negativ beeinflusst. Bekanntlich ändert sich die Zügigkeit und Viskosität von Farbe / Lack, sodass eine hohe Maschinenerwärmung nebst der Erwärmung von Farbe und Dosiereinrichtung unter Umständen wieder Makulatur vermeidende Nachregelungen erforderlich machen. Zu gering gewählte Einstellgrößen für die Trocknerwirkung bzw. Trocknerleistung sind ebenfalls zu vermeiden, da sonst die geschilderte Gefahr des Verschmierens frisch bedruckter Bogen während des Bogentransportes bzw. in der Auslage besteht.
Durch eine Trocknersteuerung ist neben einer Makulaturreduzierung auch eine erhebliche Energieeinsparung möglich. Da die Trocknereinrichtungen nur noch mit der Leistung gefahren werden, welche entsprechend den aktuellen Gegebenheiten erforderlich sind, wird die Stromaufnahme der Einrichtungen auf den jeweilig erforderlichen Wert reduziert. Da die Trocknereinrichtungen auch Abwärme produzieren, ergibt sich auch eine verringerte Aufheizung von Maschinenelementen bzw. der gesamten Maschine. Dadurch wird auch die Lebensdauer der Maschine bzw. von Maschinenkomponenten erhöht. Letztlich vermeidet eine reduzierte Leistung der Trockner auch eine Erhöhung der Drucksaaltemperatur. Bei einem klimatisierten Drucksaal gibt dies ebenfalls eine Energieeinsparung, da weniger Abwärme seitens der Trockner produziert wird.
Besondere Fragestellungen ergeben sich für den Druck strahlenhärtender Druckfarben und Lacke in die Druckmaschinen, die eine Härtungskontrolle erforderlich machen. Der Druck mit strahlenhärtenden Offsetdruckfarben hat in der heutigen Druckindustrie eine weite Verbreitung gefunden und ist weitläufig bekannt. Vorteile des Drucks mit den strahlenhärtenden Druckfarben liegen in der schnellen, spontanen Vernetzung nach der Bestrahlung mit einer Strahlungsquelle (vorzugsweise UV oder Elektronenstrahl), der Lösungsmittelfreiheit der Druckfarben / Lacke und der guten Bedruckbarkeit von nicht saugenden Substraten.
Konventionelle Druckfarben sind dagegen entweder ölbasierend oder lösemittelhaltig. Ölbasierende Druckfarben trocknen durch die Oxidation der Bindemittel auf Ölbasis oder trocknen durch Verdampfen der in der Druckfarbe befindlichen leichtflüchtigen Öle (Heat-Set-Verfahren). Strahlenhärtende Druckfarben und Lacke härten dagegen durch einen fotochemischen Prozess, der auch als Vernetzung bezeichnet wird. Der flüssige oder unvernetzte Druckfarbenfilm wird durch die Polymerisation unter Einwirkung von UV-Licht in einen festen Zustand übergeführt.
Es sind aber Fehlerfälle bekannt geworden, bei denen unvernetzte Druckfarbenbestandteile durch Abklatsch im Auslegerstapel einer Bogendruckmaschine oder durch Abklatsch in einer Rolle nach dem Druck auf die Rückseite des darüber befindlichen Substrats übertragen wurden. Auch können Druckfarbenbestandteile durch den Bedruckstoff hindurch migrieren. Eine Migration von Druckfarbenbestandteilen oder ein Abklatsch von Druckfarben kann bei Verpackung zu einer sensorischen Beeinflussung des Füllgutes führen. Bei Überschreiten von spezifischen Migrationlimits kann im Falle einer Verpackung für Lebensmittel eine gesundheitliche Beeinträchtigung des Konsumenten nicht ausgeschlossen werden. Bei Überschreiten der spezifischen Migrationlimits müssen Verpackungen auf jeden Fall aus dem Verkehr gezogen werden, was neben den finanziellen Folgen meist auch ein Verlust der Reputation des Markenherstellers im Markt zur Folge hat. Die Wahrung der gesundheitlichen Unbedenklichkeit ist vorrangig. Laut §30 LMBG ist es verboten Bedarfsgegenstände so herzustellen, dass sie bei bestimmungsgemäßen Gebrauch geeignet sind, die Gesundheit durch ihre stoffliche Zusammensetzung, insbesondere durch toxikologisch wirksame Stoffe oder Verunreinigungen zu schädigen. Zudem gilt nach deutschem und europäischem Recht und ebenso in den USA das "No-Migration-Prinzip", d.h. ein Übergang von Stoffen auf das verpackte Lebensmittel ist zu vermeiden. Deswegen ist es besonders wichtig auf jeden Fall die Vernetzung der strahlenhärtenden Druckfarbe auf dem Bedruckstoff sicher zu stellen.
Auch haben unvollständig ausgehärtete strahlenhärtende Druckfarben und Lacke Auswirkungen auf die Sicherheit des Bedienpersonals. Sind solche Druckfarben- oder Lackschichten auf dem Bedruckstoff ungenügend durchgehärtet und der Maschinenbediener zieht, z. B. zur Kontrolle der Druckqualität, Probeexemplare, so können migrationsfähige Bestandteile der Druckfarben über die Haut aufgenommen werden. Neben gesundheitlicher Gefährdung können auch Reizungen und allergische Reaktionen der Haut entstehen. Dem Druckbetrieb entstehen durch unvollständig ausgehärtete Lacke und Druckfarben zusätzlich Entsorgungskosten, da Druckbögen mit unvernetzten Druckfarben- oder Lackbestandteilen in der Regel als Sonderabfall behandelt werden. Dies erfordert einen logistischen Mehraufwand und erzeugt in der Regel Mehrkosten für die Entsorgung.
Viele Faktoren sprechen folglich dafür die Aushärtung bzw. Trocknung von Druckfarben- und Lackschichten auf dem Bedruckstoff zu messen, Messgrößen zu bilden und diese dann direkt oder über Bedienereingabe zur Steuerung der Trockner heranzuziehen. Zusätzlich können aus diesen Messwerten ein Qualitätsprotokoll abgeleitet werden, dass dem Enduser einen Nachweis gibt, dass die Druckfarbe und / oder der Lack ausreichend ausgehärtet sind. Dies wird gerade auf dem Feld der strahlenhärtenden Druckfarben und Lacke aus Erwägungen der Produktsicherheit oftmals gefordert.
Der Wunsch die Härtung bzw. Trocknung von Druckfarben- oder Lackschichten zu bewerten wurde schon vielfach diskutiert. In der EP 1 142 711 B1 wurde unter anderem vorgeschlagen, eine Steuerung für eine Trocknereinrichtung vorzusehen, der mindestens ein Signal einer den Druckprozess charakterisierenden Größe zugeführt wird, und dass infolgedessen durch die Steuerung Signale generiert werden, durch welche die Betriebsweise der Trocknereinrichtung in vorgesehener Weise verändert wird. Es wird auch vorgeschlagen die Steuerung der Trocknervorrichtung anhand von am Bedruckstoff gemessenen Messwerten vorzunehmen. Als Messgrößen werden die Lack- bzw. die Farbschichtdicke und / oder der Glanz des Lackauftrags angeführt.
Die DE 197 37 785 A1 schlägt vor den Trocknungsgrad einer Lackschicht durch das Messen der Intensität eines Mikrowellensignals, das in einer Wechselwirkung mit dem lackierten Bedruckstoff steht zu bestimmen. Die aus dem Messsignal gebildete Zustandsgröße kann dann als Regelgröße für die Trocknersteuerung herangezogen werden. Das Verfahren eignet sich aber nur für den Einsatz von Beschichtungsmedien, die in einem hohen Maße die Mikrowellenenergie absorbieren, wie zum Beispiel ein Dispersionslack, der im wesentlichen Wasser als Lösemittel aufweist. Die Prüfung der Polymerisation von gehärteten Druckfarben- und Lackschichten wurde in dem Patent nicht erwähnt.
Die DE 24 58 935 A1 offenbart ein Mess- und Regelverfahren der Geschwindigkeit von Druck- und Beschichtungsmaschinen, bei dem kontinuierlich auf der Papierbahn die den benutzten Lösemitteln entsprechenden Wellenlängen analysiert werden, wobei die nach dem Trocknen gemessenen Durchschnittswerte mit den voreingestellten Maximalwerten vergleicht. Die Messeinrichtung enthält einen Analysatorkopf mit kontinuierlicher Ausstrahlung und einen Empfänger zur Aufnahme der Strahlung, die das zu analysierende Produkt reflektiert oder diese durchsetzt. Der Nachteil dieses Verfahrens ist, dass von vornherein die Lösemittelzusammensetzung bekannt sein muss. Dies ist bei Druckverfahren, die mit einfachen Lösemittelzusammensetzungen arbeiten relativ einfach, die Komplexität steigt bei modernen Druckfarben mit einer Vielzahl von Lösemittel an. Im Regelfall gibt der Lieferant die Zusammensetzung der Druckfarbe nur in groben Bestandteilen bekannt. Außerdem versagt dieses Verfahren bei Druckverfahren, die keine Lösemittel emittieren. Dies sind unter anderem die strahlenhärtenden Druckverfahren, sowie die oxidativ und wegschlagenden Druckverfahren. Dieses Messverfahren ist nicht universell anwendbar. Auch ist keine Anwendung bei schnell laufenden Druckmaschinen bekannt, da die Analyse doch zeitintensiv und komplex ist.
Aus der eigenen und zum Zeitpunkt der Einreichung noch nicht publizierten Anmeldungen 10 2007 015 365.3 und 10 2008 014 555.6 ist es bekannt den Härtungsgrad von Druckfarben- und Lackschichten zu bestimmen, indem der Härtungsgrad bzw. Trocknungsgrad der Druckfarben- und/oder Lackschichten durch Bestimmung physikalischer und/oder mechanischer und/oder chemischer Eigenschaften von auf dem Substrat aufgebrachten Druckfarben- und/oder Lackschichten in einem ersten Zustand bzw. Zeitpunkt vor und in einem zweiten Zustand bzw. Zeitpunkt nach dem Durchgang eines beschichteten Substrates durch einen Trockner ermittelt wird. Es wird als Messmethode zur Bestimmung des Härtegrades der Druckfarben- und Lackschichten vorgeschlagen, dass in der Druckfarben- und/oder Lackschicht eine Ultraschallschwingung bzw. ein Ultraschallsignal erzeugt wird, und dass das Echo der Ultraschallschwingung bzw. des Ultraschallsignals zur Bestimmung mechanischer und/oder viskoelastischer Eigenschaften der Druckfarben- und/oder Lackschicht ausgewertet wird.
Die eigene, zum Zeitpunkt der Einreichung noch nicht publizierten Anmeldung 10 2007 030 566.6 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung des Aushärte- bzw. Trockengrades von Druckfarben- und Lackschichten, bei denen in die Lack- bzw. Druckfarbenschicht induzierte Oberflächen hinsichtlich verschiedener Kriterien zur Bestimmung des Trocken- und Aushärtegrades ausgewertet wird.
Die eigene, zum Zeitpunkt der Einreichung noch nicht publizierten Anmeldung 10 2008 041 825.0 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung des Aushärte- bzw. Trockengrades von Druckfarben- und Lackschichten, wobei Oberflächenplasmonen-Sensoren zur Bestimmung von Aushärte- bzw. Trockengrad von Druckfarben- und Lackschichten herangezogen werden.
Im Labor werden Infrarotspektroskopie oder Raman-Spektroskopie für die Beurteilung der Polymerisation eingesetzt. Diese Methoden sind wegen ihrer Komplexität und Probenvorbereitung kaum für den Einsatz im rauen Maschinenumfeld einer Druckerei geeignet, aber prinzipiell anwendbar.
Die DE 10 2006 042 795 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung des Aushärte- und Trocknungsgrades mittels einer Gleitreibungsmessung auf der Oberfläche der Lack- und Druckfarbenschichten auf einem Druckbogen.
Aus der DE 195 40 699 A1 ist eine Prüfeinrichtung zur Prüfung des Trocknungsgrades von Druckprodukten bekannt, welches ein Andruckelement umfasst, dass von einer eine Andruckkraft erzeugenden Baugruppe auf ein mit einem Prüfpapier bedecktes Druckprodukt gedrückt wird. Der Trocknungsgrad wird anhand der Farbablagerungen auf dem Prüfpapier bewertet.
Unabhängig von der gewählten Methode zur Bestimmung des Härte- bzw. Trockengrades sind die meisten Methoden nur sehr schwer in einen Inline- Prozess in einer Druckmaschine integrierbar. Die Messung erfordert Zeit und mehrere Messungen, um Fehlmessungen auszuschließen und Messwertschwankungen zu berücksichtigen. Dies ist Inline, während des Drucklaufs in der Druckmaschine, gegebenenfalls nur unter einem hohen Kosten- und Apparateaufwand möglich. Die Forderungen besteht aber, schon aus Gründen der Produktsicherheit, dass während der Druckauflage ständig bzw. in gewissen Abständen die Qualität des Aushärte- bzw. Trockenprozesses überprüft und bei Sollwertabweichungen steuernd eingegriffen wird.
Kritisch ist hinsichtlich der Inline-Prozesse weiterhin anzumerken, dass nach der direkten Einwirkung des Trockners der Trocknungsprozess weitergeht. Die Evaporation von Lösemittel bzw. das Wegschlagen von Lösemitteln in den Bedruckstoff geht auch nach dem Verlassen des Trocknereinwirkungsbereich weiter. Auch bei strahlen härtenden Systemen (z.B. UV) lässt sich eine Dunkelreaktion, auch Post - Curing, nach dem Verlassen des Wirkbereichs des Strahlers beobachten. Eine Inline-Messung bei laufendem Betrieb gibt daher nur eine Momentaufnahme des aktuellen Zustands der Lack- und Druckfarbenschichten wieder. Ob diese Schichten später, zum Beispiel durch ein Post-Curing, ausreichend aushärten kann nur extrapoliert werden.
Prinzipiell wären Offline - Messungen möglich, indem der Maschinenbediener eine Druckbogen aus der laufenden Maschine entnimmt und diesen einer Prüfvorrichtung zur Bestimmung des Aushärte- und Trockengrades zuführt. Heutzutage werden aber moderne Maschinen häufig nur von einem Maschinenbediener bedient, so dass dieser mit einer Vielzahl von Aufgaben zur Sicherung des Betriebes der Druckmaschine betraut ist. Eine zusätzliche Belastung durch die Tätigkeiten zur Bestimmung des Aushärtegrades sind daher in der Regel nicht durchführbar. Außerdem lassen sich kontinuierliche, in regelmäßigen Abstand durchgeführte Messungen, wie sie Qualitätssicherungsmethoden erfordern, in der Regel durch die anderweitige Beanspruchung des Maschinenbedieners nicht gewährleistet werden.
Ferner ist es bekannt den Förderstrom einer Druckmaschine auf mehrere Förderstränge aufzuteilen. Die DE 536 456 A offenbart eine Bogenablegeeinrichtung für schnell laufende Maschinen, bei der der die bedruckte
Papierbahn von einem Querschneider in Bogen zerschnitten wird, die mittels einer Bogenweiche abwechselnd mehreren nach getrennten Stapeln führenden Forderbahnen zugeleitet werden, und zwar führen erfindungsgemäß die Forderbahnen die ihnen abwechselnd zugeleiteten, einzelnen Bogen in an sich bekannter Weise mit verlangsamter Geschwindigkeit den Ablegestapeln zu, und zwar derart, dass bei Verwendung von zwei oder x Forderbahnen diese bzw. die ihnen zugeordneten, dem Ablegestapel zunächst angeordneten Ablegebahnen mit ungefähr halber oder x-tel Geschwindigkeit der Papier bearbeitenden Maschine angetrieben werden. Ferner offenbart diese Anmeldung, dass bedruckten Bogen bei Druckmaschinen abwechselnd auf zwei verschiedene Stapel abzulegen, um die Trocknungszeit zu verlängern und ein Abschmieren und Verwischen der Druckfarbe zu verhüten.
Eine spezielle Ausführung einer Bogenweiche, bei der zur Unterstützung der Bogenführung , der Förderstrom in zwei Förderstränge aufgeteilt werden kann, wobei wechselweise die Druckbögen auf unterschiedliche Auslegestapel abgelegt werden, ist in der DE 197 23 146 C2 zu finden.
Eine weitere Auslegevorrichtung mit Bogenweiche ist aus DE 198 19 490 C1 und DE 198 19 491 C1 bekannt. Diese Auslegevorrichtung besitzt ein endlos umlaufendes Fördersystem zur Zuführung und Ablage von Bogen auf einem ersten Auslegerstapel (Hauptstapel). Dem Fördersystem ist dabei eine ais Weiche wirkende, wenigstens eine Greiferbrücke aufweisende Trommel zugeordnet, sodass mittels der Trommel bestimmte Bogen auf einem zweiten, unterhalb dieser Trommel angeordneten Auslegerstapel ablegbar sind. Der zweite Auslegerstapel ist bevorzugt ais Stapelsystem mit Palette ausgeführt oder kann ais Gitterbox, beispielsweise zur Aufnahme von Makulaturbogen, ausgeführt sein. In Weiterbildung kann der zweite Auslegerstapel auch als Stapelsystem mit Anschlagmitteln und Geradstoßern zur exakten Stapelkantenbildung ausgeführt sein.
Eine Weiterbildung der aus den Patentschriften DE 198 19 490 C1 und DE 198 19 491 C1 bekannten Auslegevorrichtung an einer Verarbeitungsmaschine für Bogen
Material offenbart die DE 10 2006 052 367 B3 . Der DE 10 2006 052 367 B3 liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Auslegevorrichtung zu schaffen, die am zweiten Auslegerstapel eine verbesserte Ablage von Bogenmaterial gestattet und das nachfolgende Abfördern von Bogenmaterial erleichtert. Gelöst wird dies dadurch, indem in einem Abstand zumindest ein gestellfest gelagertes Transportmodul der Trommel zugeordnet ist, dass das Transportmodul unter Kraftschluss auf das auf der Trommel geführte Bogenmaterial wirksam und rotativ antreibbar ist, und
dass jedem Transportmodul eine Ablageeinrichtung für das Bogenmaterial nachgeordnet ist.
Bogenweiche zur Trennung des Förderstroms einer Bogendruckmaschine in mindestens zwei Förderstränge sind aus der Patentliteratur ausreichend bekannt. Die Anwendung einer solchen Bogenweiche zur Zuführung einzelner Bogen oder Bogenstapel zu einer Qualitätsmesseinrichtung findet in diesem Zusammenhang jedoch keine Erwähnung.
Ziel der Erfindung ist es die Aushärtung bzw. Trocknung von Lack- und Druckfarbenschichten auf Papier-, Folien-, oder Kartonbedruckstoffen zu bestimmen, indem aus dem Förderstrom der Bogenrotationsdruckmaschine über eine Bogenweiche Bögen aus diesem ausgeschleust und einer geeigneten Qualitätsprüfungsvorrichtung zugeführt werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch Merkmale des Anspruchs 1.
Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Indem Druckbögen aus dem Förderstrom über eine Bogenweiche ausgeschleust werden und dann einer Prüfvorrichtung zur Prüfung des Aushärtungs- bzw. Trocknungsgrades zugeführt werden, erfolgt die Prüfung zeitnah, bevorzugt ohne weitere Bedienereingriffe, wobei die Zeit für die eigentliche Messung länger gewählt werden kann. Die Qualität der Messung kann dadurch gesteigert werden, mehrere Messungen zur Bestimmung der Reproduzierbarkeit sind möglich.
Auch kann das Post - Curing bei der Prüfung des Aushärte- und Trocknungsgrades Berücksichtigung finden, indem zwischen dem Zuführen des Bogens und der eigentlichen Messung mit der Prüfvorrichtung ein festgelegtes Zeitintervall oder ein durch eine Prüfvorschrift, die weitere Parameter, wie zum Beispiel Maschinengeschwindigkeit, Einwirkdauer und Intensität der Trocknereinwirkung berücksichtigt, ermitteltes Zeitintervall vergeht. Damit sind genauere Aussagen über den Zustand des Endproduktes möglich.
Die Bögen können der Prüfvorrichtung in festgelegten Auflagenabschnitten, Zeitintervallen oder Ereignisgesteuert zugeführt werden. Ereignisgesteuert kann zum Beispiel bedeuten, dass nach jeder Veränderung der Trocknereinstellung, der Maschinengeschwindigkeit oder anderer, die Trocknungs- bzw. Aushärtegüte beeinflussenden Parameter, ein oder mehrere Bögen ausgeschleust werden und die Aushärtungs- oder Trocknungsgüte bestimmt wird. Hierzu muss, zum Beispiel über eine definierte Schnittstelle, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Auswerterechners, eine Kommunikation zwischen Druckmaschine, Trocknungsaggregat und der Ansteuereinrichtung für die Bogenweiche und das Prüfgerät bestehen.
Die aus der Messung gewonnenen Daten über den Aushärtungs- und Trockengrad der Druckfarben- und Lackschichten können als absolute Messwerte, im Vergleich zu in Datenspeichern eines Expertensystems oder einer Referenzwerttabelle abgelegten Werten oder im Vergleich zu einer Probe mit definierten Aushärtungseigenschaften ausgewertet und bewertet werden. Die Aushärtung bzw. die Trocknung der Druckfarben- und Lackschichten wird dabei bevorzugt in einer Kennzahl zusammengefasst, die es dem Maschinenbediener erlaubt ohne Interpretation von Kurvenverläufen steuernd einzugreifen, um Maschinenparameter, wie Trocknertemperatur, Strahlungsleistung, Maschinengeschwindigkeit etc. an die Prozesserfordernisse anzupassen. Die Anpassung kann auch automatisiert erfolgen, wenn die Ergebnisse der Härtungs- und Trocknungsmessung direkt von der Maschinensteuerung übernommen und dort entsprechende Maßnahmen abgeleitet werden. Im einfachsten Fall erhält der Bediener Einstellungsvorschläge. Im komplexeren Fall werden direkt über Kennlinien, Berechnungsvorschriften oder anhand in einem Expertensystem abgelegten Wissens entsprechende Korrekturmaßnahmen eingeleitet. Dies können im Fall ungenügender Härtung bzw. Trocknung Maßnahmen zu deren Verbesserung sein. Bei ausreichender Trocknung kann auch eine Reduzierung der Trocknerleistung vorgesehen sein, um Energie zu sparen.
Der Ansatz den Härtungs- bzw. Trocknungsgrad durch die Ausschleusung der zu prüfenden Druckbogen über eine Bogenweiche und die anschließende Zuführung zu einer Prüfvorrichtung zu bestimmen erlaubt eine Härtungskontrolle, die auch in rauer Druckereiumgebung eingesetzt werden kann. Sie erfolgt Inline, also während der Produktion in der Druckmaschine. Mit diesem Ansatz ist es auch erstmals möglich mit einem erträglichen Aufwand ein Produktionsprotokoll mit Statistiken bzw. Kurvenverläufen oder Kennzahlen zu erhalten, die es dem Drucker ermöglicht die ausreichende Trocknung bzw. Härtung und damit die Produktsicherheit gegenüber seinem Endkunden nachzuweisen.

Claims

Bogenrotationsdruckmaschine mit einer Bogenweiche zum Ausschleusen einzelner oder mehrerer Druckbogen aus dem Förderstrom der Bogenrotationsdruckmaschine und einer Prüfvorrichtung zur Bestimmung des Härtungs- oder Trocknungsgrades einer oder mehrerer gedruckter Druckfarben- und / oder Lackschicht/en auf einem Substrat, zum Beispiel Papier, Karton, Kunststofffolie oder Verbundmaterialien, wobei als Druckverfahren mindestens eines der Massendruckverfahren Tief-, Flexo-, Sieb- oder Offsetdruck zur Anwendung kommt,
gekennzeichnet dadurch, dass
über die Bogenweiche Prüfbogen aus dem Förderstrom der Druckmaschine ausgeschleust und einer Prüfvorrichtung zur Bestimmung des Aushärte- bzw. Trocknungsgrades der zuvor in den Druck- und Lackwerken der Druckmaschine gedruckten Lack- und Druckfarbenschichten zugeführt wird.
Verfahren unter Anwendung einer Bogendruckmaschine nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch, dass
die Ausschleusung der Prüfbögen aus dem Förderstrom zur Prüfung zeitintervallgesteuert, mengengesteuert oder nach Vorgabewerten, die von dem Maschinenbediener zum Beispiel durch Eingabe an dem zentralen Leitstand der Maschine vorgegeben werden, aus Vorgaben aus dem Leitstand der Maschine oder der Maschinensteuerung oder aus einem Expertensystem oder eine Datenbank stammen, erfolgt.
Verfahren unter Anwendung einer Bogendruckmaschine nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch, dass
die Ausschleusung der Prüfbögen aus dem Förderstrom zur Prüfung ereignisgesteuert, zum Beispiel bei Änderung der Druckmaschinen- oder Trocknereinstellungen automatisiert oder nach vorheriger Freigabe durch den Maschinenbediener erfolgt.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 2 und 3,
gekennzeichnet dadurch, dass
zum Beispiel über eine definierte Schnittstelle, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Auswerterechners, eine Kommunikation zwischen Druckmaschine und / oder Trocknungsaggregat und der Ansteuereinrichtung für die Bogenweiche und das Prüfgerät besteht.
Verfahren unter Anwendung einer Bogendruckmaschine nach Anspruch 1
gekennzeichnet dadurch, dass
dass mittels der Signalanalyse oder anderen geeigneten Auswertealgorithmen aus den Messignalen der Prüfeinrichtung ein oder mehrere Kennwerte zur Kennzeichnung des Aushärtungs- oder Trocknungsgrades der getrockneten Druckfarben- und/oder Lackschicht gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 5,
gekennzeichnet dadurch, das
dass der/die mittels Signalanalyse oder anderen geeigneten Auswertealgorithmen gewonnene Kennwert/-e des Zustandes der getrockneten Druckfarben- und/oder Lackschicht vorzugsweise eine Prozentangabe des Härtungs- oder Trocknungsgrades ist.
Verfahren nach Anspruch 5 und gegebenenfalls 6,
gekennzeichnet dadurch, dass
der/die mittels Signalanalyse oder anderen geeigneter Auswertealgorithmen gewonnene Kennwert/-e des Zustandes der getrockneten Druckfarben- und/oder Lackschicht, vorzugsweise auf einer Anzeigevorrichtung dargestellt wird und dass die Darstellung vorzugsweise mit Handlungsempfehlungen für die Einstellung der Trocknereinrichtung und/oder von Maschinenparametern kombiniert wird.
Verfahren nach Anspruch 7,
gekennzeichnet dadurch, dass
die Ergebnisse am Leitstand einer Druckmaschine ausgegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 7 und 8,
gekennzeichnet dadurch, dass
die Ergebnisse in einer Art Auftragsdatenerfassung / Betriebsdatenerfassung protokolliert werden.
Verfahren nach Anspruch 5 und gegebenenfalls 6,
gekennzeichnet dadurch, dass
dass aus dem Ergebnis der Signalanalyse anderen geeigneter Auswertealgorithmen automatisch Steuersignale für die Veränderung der Einstellung der die Trocknung bzw. Härtung beeinflussenden Prozessparameter, wie Trocknereinstellung, Produktionsgeschwindigkeit etc., gewonnen werden und dass diese an eine oder mehrere Steuereinrichtung weitergegeben werden, wobei die Signalweiterleitung direkt oder nach Bedienerfreigabe erfolgt, um eine Veränderung der Prozessparameter zu vollziehen.