EP3771570B1 - Verfahren zum behandeln eines bogens in einer druckmaschine - Google Patents

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EP3771570B1
EP3771570B1 EP19189047.4A EP19189047A EP3771570B1 EP 3771570 B1 EP3771570 B1 EP 3771570B1 EP 19189047 A EP19189047 A EP 19189047A EP 3771570 B1 EP3771570 B1 EP 3771570B1
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EP
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sheet
heat source
torsional deformation
bending deformation
cylinder
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Sebastian Wilhelm
Dr. Peter Hachmann
Christian Hieb
Rolf Müller
Wolfgang Schönberger
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Heidelberger Druckmaschinen AG
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    • B65H2301/514—Modifying physical properties
    • B65H2301/5143—Warming

Definitions

  • the present invention relates to a method for treating a sheet in a printing machine, wherein in a first step a front side of the sheet is printed by means of an inkjet print head.
  • sheets are printed and then stacked.
  • the stackability of the sheets can be impaired by curvature.
  • the invention therefore has the task of specifying a method that is optimized in both respects.
  • the object is achieved by a method for treating a sheet in a printing machine, with a front side of the sheet being printed using an inkjet print head in a first step, with the freshly printed front side being irradiated and thereby dried using a first heat source in a second step and thereby causing a plastic, first bending deformation of the arch, the second step taking place after the first step, characterized in that in a third step the arch is conditioned by contacting or irradiating a rear side of the arch by means of a second heat source and thereby a plastic, second bending deformation of the arch is generated, which is opposite to the first bending deformation, that the third step takes place before the second step and that a Power of the second heat source is set such that the strength of the second bending deformation is such that the first bending deformation and the second bending deformation neutralize each other.
  • the advantage of the method according to the invention is that for both functions - drying the ink and producing the flatness - different heat sources are used, which can be operated with different powers.
  • the invention is based on the knowledge that the first heat source used for drying causes plastic bending deformation of the sheet. Therefore, the first and second heat sources are operated in a coordinated manner, whereby the first heat source is set first for an optimal drying result and, depending on this setting, the second heat source is then set for optimal pre-curling of the sheets.
  • the third step can be done before the first step.
  • the third step can take place between the first step and the second step.
  • the arc can lie on a cylinder circumferential surface during the second step.
  • the arc can lie on a cylinder circumferential surface during the third step.
  • the first heat source can be a hot air heater and / or an infrared heater.
  • the second heat source can be a hot air heater and / or an infrared heater.
  • the second heat source can be a heat roller that contacts the sheet.
  • the arch can be irradiated by means of a third heat source and a plastic, third bending deformation of the arch can be caused, and the power of the second heat source can be adjusted in such a way that the strength of the second bending deformation is such that the first bending deformation and the second bending deformation and the third bending deformation neutralize each other.
  • the power of the second heat source can be adjusted as a function of a material property of the sheet.
  • the power of the second heat source can be adjusted as a function of the weight of the sheet.
  • the sheet in a fourth step, which can take place after the first step, the second step and the third step, the sheet can be deposited on a stack of sheets in a delivery of the printing machine without any curvature or flat.
  • FIG. 1 and 2 each shows a printing machine 10 with an inkjet print head 14 which is directed at a jetting cylinder 17.
  • a first transport cylinder 18 is arranged upstream of the jetting cylinder 17 and a second transport cylinder 19 is arranged downstream.
  • the first transport cylinder 18 transfers the sheets 5 to the jetting cylinder 17 and the second transport cylinder 19 takes over the sheets 5 from the jetting cylinder 17.
  • the cylinders 17, 18, 19 can have clamping grippers to hold the sheet 5 at its leading edge.
  • a first dryer 31 and a second dryer 32 are arranged for drying the ink printed on the sheets 5 by the inkjet print head 14.
  • the printed and dried sheets are deposited in a delivery 9 on a sheet stack 8.
  • the boom 9 can have a chain conveyor with rotating gripper bridges for transporting the sheets.
  • the dryers 31, 32 and the radiator 25 can each be hot air radiators or infrared radiators or a combination of both.
  • the first dryer 31 forms a first heat source 11
  • the radiator 25 forms a second heat source 12
  • the second dryer 32 forms a third heat source 13.
  • the first heat source 11 is directed onto a cylinder circumferential surface 15 of a transport cylinder, around the sheet 5 lying on it during drying to irradiate.
  • the third heat source 13 is directed to a cylinder circumferential surface of another transport cylinder.
  • the first, second and third heat sources 11, 12, 13 are coordinated with one another and controlled by an electronic controller 20.
  • the controller 20 takes into account a material property and a grammage of the sheets 5 of the respective print job. These parameters are stored in the controller 20 or are entered into it.
  • the sheets 5 can consist of paper or cardboard and a front 6 and a back 7 of the sheet 5 can have different material properties.
  • a sheet 5 made of paper can have a coated front side 6 and an uncoated rear side 7.
  • the two exemplary embodiments differ as follows:
  • the rear side 7 (cf. Figure 3 ) of the sheet 5 transported on the transport cylinder 18 or 19 faces the second heat source 12 so that it can irradiate the rear side 7 of the sheet 5 passing by with hot air and / or infrared radiation, and the second heat source 12 is below the third and / or fourth Quadrants of the transport cylinder 18 and 19, respectively.
  • the sheet 5 removed from a supply stack in a feeder of the printing press 10 has as its initial state a slightly convex curvature with respect to its front side 6, as shown on the far right.
  • the method includes a first step 1, a second step 2, a third step 3 and a fourth step 4.
  • the sheet is printed by the inkjet printer 14 and transported on the jetting cylinder 17 in the process.
  • the first step 1 takes place chronologically and in the transport direction 24 before the third step 3, as shown in FIG Figure 3 is indicated with a short-dashed line.
  • the first step 1 takes place after the third step 3, as shown in Figure 3 is indicated with a long dashed line.
  • a first bending deformation 21 is impressed on the sheet 5 as an undesirable side effect, in that the front side 6 of the sheet 5 lying on the cylinder circumferential surface 15 is irradiated by the first heat source 11.
  • the front side 6 can additionally be irradiated by the third heat source 13 in order to dry the sheet 5 particularly well, a third bending deformation 23 inevitably being produced in the sheet 5.
  • the sheet 5 no longer has any plastic curvature, so that in a fourth step 4 it can be stacked absolutely flat on the sheet stack 8.
  • a plastic, second bending deformation 22 in the form of a strongly concave curvature is impressed on the arch 5 in the third step 3.
  • the power of the second heat source 12 and thus the strength of the second bending deformation 22 is dimensioned such that the latter is exactly compensated for by the first bending deformation 21 and possibly also by the third bending deformation 23.
  • the first, second and third bending deformations 21, 22, 23 run in the transport direction 14 of the sheet 5 in the printing press 10.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln eines Bogens in einer Druckmaschine, wobei in einem ersten Schritt eine Vorderseite des Bogens mittels eines Inkjet-Druckkopfes bedruckt wird.
  • In Inkjet-Druckmaschinen werden Bogen bedruckt und danach gestapelt. Die Stapelbarkeit der Bogen kann durch Wölbungen beeinträchtigt werden.
  • In DE 103 23 051 A1 wird als Ursache der Wölbungen die Lagerung der Bogen auf Vorratsrollen angegeben. Zur Lösung des Problems wird eine Konditioniervorrichtung mit einer Heizwalze vorgeschlagen.
  • In DE 197 45 136 A1 ist ein Verfahren zum Behandeln eines Bogens beschrieben.
  • Ungünstig daran ist, dass die von der Heizwalze übertragene Energie sowohl zum Trocknen der Bogen als auch zum Aufheben der Wölbung eingesetzt wird. Die Temperatur der Heizwalze kann nicht optimal für beide Funktionen geregelt werden.
  • Die Erfindung hat daher zur Aufgabe, ein in beiderlei Hinsicht optimiertes Verfahren anzugeben.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Behandeln eines Bogens in einer Druckmaschine, wobei in einem ersten Schritt eine Vorderseite des Bogens mittels eines Inkjet-Druckkopfes bedruckt wird, wobei in einem zweiten Schritt mittels einer ersten Wärmequelle die frisch bedruckte Vorderseite bestrahlt und dadurch getrocknet wird und dabei eine plastische, erste Biegeverformung des Bogens verursacht wird, wobei der zweite Schritt nach dem ersten Schritt erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dritten Schritt der Bogen konditioniert wird, indem eine Rückseite des Bogens mittels einer zweiten Wärmequelle kontaktiert oder bestrahlt wird und dadurch eine plastische, zweite Biegeverformung des Bogens erzeugt wird, die der ersten Biegeverformung entgegengerichtet ist, dass der dritte Schritt vor dem zweiten Schritt erfolgt und dass eine Leistung der zweiten Wärmequelle derart eingestellt ist, dass die Stärke der zweiten Biegeverformung so bemessen ist, dass sich die erste Biegeverformung und die zweite Biegeverformung gegenseitig neutralisieren.
  • Vorteilhaft am erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass dabei für beide Funktionen - dem Trocknen der Tinte und dem Erzeugen der Planlage - verschiedene Wärmequellen verwendet werden, die mit unterschiedlichen Leistungen betrieben werden können.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die zum Trocknen verwendete erste Wärmequelle eine plastische Biegeverformung des Bogens verursacht. Deshalb werden die erste und zweite Wärmequelle aufeinander abgestimmt betrieben, wobei zuerst die erste Wärmequelle für ein optimales Trocknungsergebnis eingestellt wird und in Abhängigkeit von dieser Einstellung danach die zweite Wärmequelle für ein optimales Vorbiegen (Pre-Curling) der Bogen eingestellt wird.
  • Es sind verschiedene vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung möglich:
    Der dritte Schritt kann vor dem ersten Schritt erfolgen.
    Alternativ kann der dritte Schritt zwischen dem ersten Schritt und dem zweiten Schritt erfolgen.
    Der Bogen kann während des zweiten Schrittes auf einer Zylinderumfangsfläche liegen. Der Bogen kann während des dritten Schrittes auf einer Zylinderumfangsfläche liegen. Die erste Wärmequelle kann ein Heißluftstrahler und/oder ein Infrarotstrahler sein.
    Die zweite Wärmequelle kann ein Heißluftstrahler und/oder ein Infrarotstrahler sein. Alternativ kann die zweite Wärmequelle eine Heizwalze sein, die den Bogen kontaktiert. Der Bogen kann mittels einer dritten Wärmequelle bestrahlt werden und dabei kann eine plastische, dritte Biegeverformung des Bogens verursacht werden, und die Leistung der zweiten Wärmequelle kann derart eingestellt sein, dass die Stärke der zweiten Biegeverformung so bemessen ist, dass sich die erste Biegeverformung und die zweite Biegeverformung und die dritte Biegeverformung gegenseitig neutralisieren.
    Die Leistung der zweiten Wärmequelle kann in Abhängigkeit von einer Materialeigenschaft des Bogens eingestellt werden.
  • Die Leistung der zweiten Wärmequelle kann in Abhängigkeit von einer Grammatur des Bogens eingestellt werden.
  • In einem vierten Schritt, der nach dem ersten Schritt, dem zweiten Schritt und dem dritten Schritt erfolgen kann, kann der Bogen ohne Wölbung oder planflächig in einem Ausleger der Druckmaschine auf einem Bogenstapel abgelegt werden.
  • Die Erfindung ist in den nachfolgenden Ansprüchen definiert.
  • Weiterbildungen ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der dazugehörigen Zeichnung, in welcher zeigt:
    • Figur 1:
    ein erstes Ausführungsbeispiel mit einer zweiten Wärmequelle nach dem Inkjet-Druckkopf,
    Figur 2:
    ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer zweiten Wärmequelle vor dem Inkjet-Druckkopf und
    Figur 3:
    eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufs.
  • Zuerst werden die Gemeinsamkeiten der beiden Ausführungsbeispiele beschrieben.
  • In Figur 1 und 2 ist jeweils eine Druckmaschine 10 mit einem Inkjet-Druckkopf 14 gezeigt, der auf einen Jettingzylinder 17 gerichtet ist. In Transportrichtung 24 der Bogen 5 ist dem Jettingzylinder 17 ein erster Transportzylinder 18 vorgeordnet und ein zweiter Transportzylinder 19 nachgeordnet. Der erste Transportzylinder 18 übergibt die Bogen 5 an den Jettingzylinder 17 und der zweite Transportzylinder 19 übernimmt die Bogen 5 von dem Jettingzylinder 17. Die Zylinder 17, 18, 19 können Klemmgreifer zum Festhalten des Bogens 5 an seiner Vorderkante aufweisen.
  • Zum Trocknen der vom Inkjet-Druckkopf 14 auf die Bogen 5 gedruckten Tinte sind ein erster Trockner 31 und ein zweiter Trockner 32 angeordnet. Die bedruckten und getrockneten Bogen werden in einem Ausleger 9 auf einem Bogenstapel 8 abgelegt. Der Ausleger 9 kann einen Kettenförderer mit umlaufenden Greiferbrücken zum Transportieren der Bogen aufweisen.
  • Es ist ein Strahler 25 vorhanden, der auf eine Zylinderumfangsfläche 16 gerichtet ist. Die Trockner 31, 32 und der Strahler 25 können jeweils Heißluftstrahler oder Infrarotstrahler oder eine Kombination aus beiden sein.
    Der erste Trockner 31 bildet eine erste Wärmequelle 11, der Strahler 25 bildet eine zweite Wärmequelle 12 und der zweite Trockner 32 bildet eine dritte Wärmequelle 13. Die erste Wärmequelle 11 ist auf eine Zylinderumfangsfläche 15 eines Transportzylinders gerichtet, um den darauf beim Trocknen liegenden Bogen 5 zu bestrahlen. Die dritte Wärmequelle 13 ist auf eine Zylinderumfangsfläche eines anderen Transportzylinders gerichtet.
  • Die erste, zweite und dritte Wärmequelle 11, 12, 13 werden aufeinander abgestimmt durch eine elektronische Steuerung 20 gesteuert. Dabei berücksichtigt die Steuerung 20 eine Materialeigenschaft und eine Grammatur der Bogen 5 des jeweiligen Druckjobs. Diese Parameter sind in der Steuerung 20 abgespeichert oder werden in sie eingegeben.
  • Die Bogen 5 können aus Papier oder Karton bestehen und eine Vorderseite 6 und eine Rückseite 7 des Bogens 5 können verschiedene Materialeigenschaften aufweisen. Beispielsweise kann ein Bogen 5 aus Papier eine gestrichene Vorderseite 6 und eine ungestrichene Rückseite 7 aufweisen.
  • Die beiden Ausführungsbeispiele unterscheiden sich folgendermaßen:
    Die Zylinderumfangsfläche 16, auf welcher der Bogen 5 beim Vorbiegen (Pre-Curling) durch die zweite Wärmequelle 12 liegt, befindet sich beim ersten Ausführungsbeispiel in Figur 1 am zweiten Transportzylinder 19 und beim zweiten Ausführungsbeispiel in Figur 2 am ersten Transportzylinder 18. In beiden Fällen ist die Rückseite 7 (vgl. Figur 3) des auf dem Transportzylinder 18 bzw. 19 transportierten Bogens 5 der zweiten Wärmequelle 12 zugewandt, so dass diese die Rückseite 7 des vorbeilaufenden Bogens 5 mit Heißluft und/oder Infrarotstrahlung bestrahlen kann, und ist die zweite Wärmequelle 12 unterhalb des dritten und/oder vierten Quadranten des Transportzylinders 18 bzw. 19 angeordnet.
  • In Figur 3 ist der Ablauf des Verfahrens von rechts nach links dargestellt.
  • Der von einem Vorratsstapel in einem Anleger der Druckmaschine 10 entnommene Bogen 5 hat als Ausgangszustand eine bezüglich seiner Vorderseite 6 leicht konvexe Wölbung, wie ganz rechts dargestellt.
    Das Verfahren beinhaltet einen ersten Schritt 1, einen zweiten Schritt 2, einen dritten Schritt 3 und einen vierten Schritt 4.
  • In dem ersten Schritt 1 wird der Bogen durch den Inkjet-Drucker 14 bedruckt und dabei auf dem Jettingzylinder 17 transportiert. Gemäß dem bevorzugten ersten Ausführungsbeispiel (vergleiche Figur 1) erfolgt der erste Schritt 1 zeitlich und in Transportrichtung 24 vor dem dritten Schritt 3, wie dies in Figur 3 mit kurz-gestrichelter Linie angegeben ist. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel (vgl. Figur 2) erfolgt der erste Schritt 1 nach dem dritten Schritt 3, wie dies in Figur 3 mit lang-gestrichelter Linie angegeben ist.
  • In dem zweiten Schritt 2 wird dem Bogen 5 als unerwünschter Nebeneffekt eine erste Biegeverformung 21 aufgeprägt, indem die Vorderseite 6 des dabei auf der Zylinderumfangsfläche 15 liegenden Bogens 5 durch die erste Wärmequelle 11 bestrahlt wird. Die Vorderseite 6 kann in dem zweiten Schritt 2 zusätzlich durch die dritte Wärmequelle 13 bestrahlt werden, um den Bogen 5 besonders gut zu trocknen, wobei in dem Bogen 5 unvermeidlich eine dritte Biegeverformung 23 erzeugt wird. Nach dem zweiten Schritt hat der Bogen 5 keine plastische Wölbung mehr, so dass er in einem vierten Schritt 4 absolut plan auf dem Bogenstapel 8 gestapelt werden kann.
  • Um dies sicherzustellen, wird dem Bogen 5 in dem dritten Schritt 3 eine plastische, zweite Biegeverformung 22 in Form einer stark konkaven Wölbung aufgeprägt. Die Leistung der zweiten Wärmequelle 12 und somit die Stärke der zweiten Biegeverformung 22 ist so bemessen, dass letztere durch die erste Biegeverformung 21 und gegebenenfalls zusätzlich durch die dritte Biegeverformung 23 exakt kompensiert wird. Die erste, zweite und dritte Biegeverformung 21, 22, 23 verlaufen in Transportrichtung 14 des Bogens 5 in der Druckmaschine 10.
  • Selbstverständlich ist eine Kombination der beiden Ausführungsbeispiele möglich und kann die Dosierung der zweiten Wärmequelle 12 auf weitere, den Bogen 5 konkav oder konvex verformende Einrichtungen abgestimmt werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    erster Schritt
    2
    zweiter Schritt
    3
    dritter Schritt
    4
    vierter Schritt
    5
    Bogen
    6
    Vorderseite
    7
    Rückseite
    8
    Bogenstapel
    9
    Ausleger
    10
    Druckmaschine
    11
    erste Wärmequelle
    12
    zweite Wärmequelle
    13
    dritte Wärmequelle
    14
    Inkjet-Druckkopf
    15
    Zylinderumfangsfläche
    16
    Zylinderumfangsfläche
    17
    Jettingzylinder
    18
    erster Transportzylinder
    19
    zweiter Transportzylinder
    20
    Steuerung
    21
    erste Biegeverformung
    22
    zweite Biegeverformung
    23
    dritte Biegeverformung
    24
    Transportrichtung
    25 bis 30
    -
    31
    erster Trockner
    32
    zweiter Trockner

Claims (11)

  1. Verfahren zum Behandeln eines Bogens (5) in einer Druckmaschine(10), wobei in einem ersten Schritt (1) eine Vorderseite (6) des Bogens (5) mittels eines Inkjet-Druckkopfes (14) bedruckt wird,
    - wobei in einem zweiten Schritt (2) mittels einer ersten Wärmequelle (11) die frisch bedruckte Vorderseite (6) bestrahlt und dadurch getrocknet wird und dabei eine plastische, erste Biegeverformung (21) des Bogens (5) verursacht wird,
    - wobei der zweite Schritt (2) nach dem ersten Schritt (1) erfolgt
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass in einem dritten Schritt (3) der Bogen (5) konditioniert wird, indem eine Rückseite (7) des Bogens (5) mittels einer zweiten Wärmequelle (12) kontaktiert oder bestrahlt wird und dadurch eine plastische, zweite Biegeverformung (22) des Bogens (5) erzeugt wird, die der ersten Biegeverformung (21) entgegen gerichtet ist,
    - dass der dritte Schritt (3) vor dem zweiten Schritt (2) erfolgt und
    - dass eine Leistung der zweiten Wärmequelle (12) derart eingestellt ist, dass die Stärke der zweiten Biegeverformung (22) so bemessen ist, dass sich die erste Biegeverformung (21) und die zweite Biegeverformung (22) gegenseitig neutralisieren.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der dritte Schritt (3) vor dem ersten Schritt (1) erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der dritte Schritt (3) zwischen dem ersten Schritt (1) und dem zweiten Schritt (2) erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Bogen (5) während des zweiten Schrittes (2) auf einer Zylinderumfangsfläche (15) liegt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Bogen (5) während des dritten Schrittes (3) auf einer Zylinderumfangsfläche (16) liegt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die erste Wärmequelle (11) ein Heißluft- und/oder Infrarot-Strahler ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die zweite Wärmequelle (12) ein Heißluft- und/oder Infrarot-Strahler ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Bogen (5) mittels einer dritten Wärmequelle (13) bestrahlt wird und dabei eine plastische, dritte Biegeverformung (23) des Bogens (5) verursacht wird, und dass die Leistung der zweiten Wärmequelle (12) derart eingestellt ist, dass die Stärke der zweiten Biegeverformung (22) so bemessen ist, dass sich die erste Biegeverformung (21) und die zweite Biegeverformung (22) und die dritte Biegeverformung (23) gegenseitig neutralisieren.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Leistung der zweiten Wärmequelle (12) in Abhängigkeit von einer Materialeigenschaft des Bogens (5) eingestellt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Leistung der zweiten Wärmequelle (12) in Abhängigkeit von einer Grammatur des Bogens (5) eingestellt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in einem vierten Schritt (4), der nach dem ersten Schritt (1), dem zweiten Schritt (2) und dem dritten Schritt (3) erfolgt, der Bogen (5) ohne Wölbung oder planflächig in einem Ausleger (9) der Druckmaschine (10) auf einem Bogenstapel (8) abgelegt wird.
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