EP4496709B1

EP4496709B1 - Vorrichtung zum ausrichten von magnetischen oder magnetisierbaren partikeln sowie maschine zur erzeugung optisch variabler bildelemente

Info

Publication number: EP4496709B1
Application number: EP23754711.2A
Authority: EP
Inventors: Tobias Diehm; Michael Müller
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2022-10-25
Filing date: 2023-08-02
Publication date: 2026-01-21
Anticipated expiration: 2043-08-02
Also published as: WO2024088611A1; JP2025515931A; EP4496709A1; CN119136986B; DE102022128121A1; JP7757550B2; US20250170818A1; US12420545B2; CN119136986A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten von magnetischen oder magnetisierbaren Partikeln sowie eine Maschine zur Erzeugung optisch variabler Bildelemente gemäß Anspruch 1 bzw. 12.
Durch die WO 2022/069107 A1 ist eine Wertpapiermaschine zur Erzeugung optisch variabler Bildelemente auf einem Substrat bekannt, welche einen Magnetzylinder sowie in einer Ausführung sowohl eine dem Magnetzylinder im Transportpfad vorgeordnete als auch eine dem Magnetzylinder zugeordnete stationäre Ausrichteinrichtung umfasst, welche vom Transportpfad weg in eine Rüstlage verschwenkbar ist.
Die WO 2022/189098 A1 offenbart eine Wertpapiermaschine mit mehreren Druckeinheiten und mehreren stromabwärts nachfolgenden Magnetzylindern, denen jeweils eine Vorausrichteinrichtung vor- und eine Simultanausrichteinrichtung zugeordnet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Ausrichten von magnetischen oder magnetisierbaren Partikeln sowie eine Maschine zur Erzeugung optisch variabler Bildelemente zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 bzw. 12 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass Substrate mit optisch variablen Bildelementen mit dreidimensionalem Eindruck in hoher Qualität und/oder verbessertem Kontrast und/oder höherer Leuchtkraft und/oder eines verbesserten 3D-Effektes, d. h. eines räumlichen Eindruckes, herstellbar sind.
Von ganz besonderem Vorteil bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es, dass eine Positionierung einer betriebsmäßig stationären Ausrichteinrichtung durch von dieser umfasste Magnetelemente vorgenommen werden kann, ohne dass einer Zugänglichkeit Rechnung getragen werden müsste und/oder dass daneben oder darüber ein größerer Freiraum einzuhalten wäre, wie es beispielsweise bei einem Verschwenken um eine feste Achse der Fall wäre.
Von großem Vorteil ist es auch, dass eine solche Vorrichtung ohne großen Aufwand individuell an verschiedene Maschinen oder Platzierungen innerhalb einer selben Maschine anpassbar ist. Dies gilt insbesondere für eine Ausführung, wobei Führungen in lösbaren Seitenplatten vorgesehen sind.
Von besonderem Vorteil ist eine Ausführung der Vorrichtung zur Vororientierung. Nach dem Auftrag von Druckfarbe mit magnetischen oder magnetisierbaren Partikeln liegen die Partikel mehr oder weniger ungeordnet in der Farbmatrix vor. Durch zunächst eine homogene Ausrichtung lässt sich für ein anschließendes bildgebendes Ausrichten ein Hintergrund schaffen, der einen höheren Kontrast bietet.
Ebenso von besonderem Vorteil ist eine Ausführung der Vorrichtung zur Simultanausrichtung derart, dass während der bildgebenden Ausrichtung die Partikel gleichzeitig einer Magnetkraft ausgesetzt werden, die beispielsweise eine besonders kontrastreiche Lage der plättchenförmigen Partikel herbeiführt.
In zu erfindungsgemäßer Ausführung ist die Vorrichtung zum Ausrichten derart ausgebildet, dass ein die Magnetelemente tragender Träger beidseitig in oder an zumindest jeweils einer Führung gelagert und sich in oder an der Führung samt Magnetelementen geführt entlang eines Bewegungspfades, d. h. durch eine translatorische Bewegung aus der Arbeitslage in eine vom Transportpfad weiter beabstandete Rüstlage bewegen lässt.
In der erfindungsgemäßen Ausführung, in welcher die Führungen in oder an Seitenplatten vorgesehen sind, die an Gestellwänden eines die Ausrichteinrichtung tragenden Gestells angeordnet sind, können solche Führungen individuell und ohne die Gestelle jeweils individuell fertigen zu müssen in den Seitenplatten vorgesehen werden.
In einer Maschine zur Erzeugung optisch variabler Bildelemente auf einem Substrat, können dann solche Ausrichteinrichtung an unterschiedlichen Stellen und in unterschiedlicher Zahl mit einfachen Mitteln eingesetzt oder auch nachgerüstet werden, ohne dass hierfür großer Freiraum für ausladende Schwenkbewegungen vorgehalten werden muss. Dies ist insbesondere für Maschinen oder Maschinenteile von Vorteil, in welchen z. B. keine linearen Förderstrecken mit ausreichenden Freiräumen vorgesehen sind, sondern ein Substrattransport allein durch Zylinder zu Zylinder-Übergabe erfolgt. Weitere Einzelheiten und Ausführungsvarianten sind den folgenden Ausführungsbeispielen zu entnehmen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1: ein Ausführungsbeispiel für eine Maschine, z. B. Wertpapierdruckmaschine, zur Erzeugung optisch variabler Bildelemente auf einem Substrat;
Fig. 2: eine schematische Darstellung eines in Druckelementen mit optisch variablem Beschichtungsmittel bedruckten Substrates, wobei auf der linken Seite, Fig. 2 a), eine Ausrichtung mit lediglich der bildgebenden Ausrichteinrichtung und auf der rechten Seite, Fig. 2 b), eine Ausrichtung unter Anwendung mindestens einer weiteren, eine Vororientierung bewirkenden Ausrichtung;
Fig. 3: eine Schrägansicht einer Ausführung für einen Magnetzylinder;
Fig. 4: eine Schnittansicht eines Zylinders mit zusammenwirkender Ausrichteinrichtung;
Fig. 5: eine Draufsicht a) einer in einem Gestell angeordneten Ausrichteinrichtung sowie eine seitliche Ansicht b) auf eine Seitenplatte zur Aufnahme der Ausrichteinrichtung von innen;
Fig. 6: eine Schrägansicht auf eine in Seitenplatten gehaltenen Ausrichteinrichtung;
Fig. 7: eine perspektivische Teilansicht von unten in eine Anbindung der Ausrichteinrichtung an einer Führungen aufweisenden Seitenplatte;
Fig. 8: ein Ausführungsbeispiel für eine Maschine, z. B. Wertpapierdruckmaschine, mit mehreren Vorausricht- und mehreren Simultanausrichteinrichtungen.

Eine bahn- oder insbesondere bogenförmiges Substrat 02 be- und/oder -verarbeitende, Maschine 01, insbesondere Wertpapiermaschine 01, z. B. Druckmaschine 01, insbesondere Wertpapierdruckmaschine 01, bevorzugt zur Erzeugung optisch variabler Bildelemente 03 auf einem Substrat 02, z. B. einem insbesondere bogenförmigen Bedruckstoff 02, umfasst z. B. eine Auftrageinrichtung 04, z. B. ein Druckwerk 04, durch welche optisch variables Beschichtungsmittel 06, z. B. optisch variable Druckfarbe 06 oder Lack 06, an mindestens einer Auftragstelle, z. B. Druckstelle 11, auf zumindest eine erste Seite des Substrates 02, z. B. des Bedruckstoffs 02, vollflächig oder in Teilbereichen in Form von Druckbildelemente 08 aufbringbar ist, sowie für den Fall einer Maschine 01 zur Erzeugung optisch variabler Bildelemente 03 eine Vorrichtung 07 zum Ausrichtung von im optisch variablen und auf dem Substrat 02 aufgebrachten Beschichtungsmittel 06 enthaltenen und für die optische Variabilität verantwortlichen Partikel P (siehe z. B. Fig. 1). Diese Vorrichtung 07 wird im Folgenden auch kurz als Ausrichtvorrichtung 07 oder, da sie durch definierte Ausrichtung der Partikel P eine Bildgebung für das optisch variable Muster bzw. Motiv bewirkt, auch als bildgebende Ausrichtvorrichtung 07 bezeichnet. Ein Auftrag von Partikel P enthaltendem Beschichtungsmittel 06 und ein anschließendes bildgebendes Ausrichten ist z. B. in Fig. 2 auf der linken Seite (Fig. 2 a)) schematisch anhand der Darstellung der Ziffer I über die Ausrichtung von vormals zufällig orientierten Partikeln P dargestellt. Dabei bezeichnet die römische Ziffer I ein Zustand I, in welchem das Beschichtungsmittel 06 aufgebracht ist und zufällig orientiert vorliegt und Ziffer III einen Zustand III, in welchem eine bildgebende Ausrichtung stattgefunden hat.
Die vor der Behandlung durch die Ausrichtvorrichtung 07 durch die Auftrageinrichtung 04 auf das Substrat 02 aufgebrachten Druckbildelemente 08 aus variablem Beschichtungsmittel 06 können in Größe und Lage den zu erzeugenden optisch variablen Bildelementen 03 entsprechen oder ggf. auch größer als diese sein, sich ggf. gar über die Fläche mehrere Nutzen 09 erstrecken. Im Fall größerer Druckbildelemente 08 wird beispielsweise nicht auf der gesamten mit optisch variablem Beschichtungsmittel 06 beschichtete Fläche durch Ausrichten ein optisch variables Bildelement 03 erzeugt.
Als für die optische Variabilität verantwortliche Partikel P sind hier im Beschichtungsmittel 06, z. B. der Druckfarbe 06 oder dem Lack 06, magnetische oder magnetisierbare, nichtsphärische Partikel P, z. B. Pigmentpartikel P, im Folgenden auch kurz als magnetische Flocken bezeichnet, enthalten.
Die Maschine 01 ist vorzugsweise zur Herstellung von Nutzen 09, z. B. Wertpapieren 09, insbesondere Banknoten 09, ausgeführt. Hierunter soll insbesondere auch das Herstellen von Wertpapierzwischenprodukten, z. B. die Herstellung von Bedruckstoff 02, insbesondere Form von bahn- oder bogenförmiger Bedruckstoffabschnitten 02, insbesondere Bedruckstoffbogen 02, mit Druckbildern mehrerer Wertpapiere 09 gefasst sein. Das Substrat 02 kann durch - z. B. zellulose- oder bevorzugt baumwollfaserbasiertes oder zumindest enthaltendes - Papier, durch Kunststoffpolymer oder durch ein Hybridprodukt hieraus gebildet sein. Es kann vor dem Beschichten in o. g. Auftrageinrichtung 04 unbeschichtet vorliegen oder bereits beschichtet worden sein, es kann unbedruckt oder bereits in einem oder mehreren vorgelagerten Prozessen ein- oder mehrfach bedruckt oder anderweitig mechanisch bearbeitet worden sein. Auf einem durch einen Längsabschnitt bahnförmigen Substrates 02 oder einem durch einen Bogen eines bogenförmigen Substrates 02 gebildeten Bedruckstoffabschnitt 02 sind bevorzugt matrixartig mehrere Nutzen 09, z. B. herzustellende Banknoten 09 bzw. deren Druckbilder, in quer zur Transportrichtung T verlaufenden Zeilen nebeneinander und in in Transportrichtung T verlaufenden Spalten hintereinander angeordnet bzw. im Verlauf der Bearbeitung des Substrates 02 anzuordnen (angedeutet z. B. in Fig. 2).
Die als Druckmaschine 01 ausgeführte Maschine 01 kann grundsätzlich ein oder mehrere Druckwerke 04 beliebiger Druckverfahren umfassen. In hier dargestellter Ausführung umfasst sie jedoch der Einfachheit halber ein Druckwerk 04, insbesondere ein nach dem Flexodruckverfahren oder bevorzugt nach dem Siebdruckverfahren arbeitendes Druckwerk 04, durch welches das optisch variable Beschichtungsmittel 06 auf einer ersten Seite des Bedruckstoffs 02 aufgetragen wird bzw. werden kann. Durch die genannten Druckverfahren, insbesondere das Siebdruckverfahren, ist z. B. eine gegenüber anderen Druckverfahren größere Schichtstärke aufbringbar. Der Ausdruck der "ersten Seite" des Substrates 02 bzw. des Bedruckstoffs 02 ist hierbei willkürlich gewählt und soll hier diejenige Seite des Bedruckstoffs 02 bezeichnen, auf welcher durch die Ausrichtvorrichtung 07 stromabwärts zu behandelndes optisch variables Beschichtungsmittel 06 aufgetragen ist bzw. wurde oder werden kann.
In dargestellter und bevorzugter Ausgestaltung umfasst die Druckmaschine 01 eine Substratvorlage 13, bevorzugt ausgebildet als Bogenanleger 13, von welchem das z. B. als bogenförmiger Bedruckstoff 02 ausgebildete Substrat 02 - ggf. über weitere Druck- oder Bearbeitungseinheiten - dem mindestens einem das optisch variable Beschichtungsmittel 06 auftragenden Druckwerk 04, z. B. Flexo- oder bevorzugt Siebdruckwerk 04, zugeführt wird bzw. werden kann, welches zwischen einem Druckwerkszylinder 14, insbesondere einem Formzylinder 14, z. B. einem Siebdruckzylinder 14, und einem gemeinsamen Zylinder 17, z. B. Gegendruckzylinder 17 eine Druckstelle 11 zum Bedrucken einer z. B. ersten Seite des Bedruckstoffs 02 ausbildet (siehe z. B. Fig. 1).
Bevorzugt umfasst das Druckwerk 04 als bildgebenden Zylinder einen Formzylinder 14 mit einer Vielzahl von, insbesondere gleichartigen und/oder selben, bildgebenden Druckelementen, im Folgenden auch als Drucksujets bezeichnet, oder, insbesondere gleichartigen und/oder selben, Gruppen von bildgebenden Druckelementen bzw. Drucksujets am Umfang, welche auf einer der Druckbildlänge entsprechenden Umfangslänge in mehreren, z. B. eine Anzahl, z. B. von vier bis acht, insbesondere fünf bis sieben, z. B. sechs, quer zur Transportrichtung T voneinander beabstandeten Spalten und auf einer der Druckbildbreite entsprechenden Zylinderbreite in mehreren in Transportrichtung T voneinander beabstandeten Zeilen matrixartig angeordnet sind. Diese Drucksujets sind im Fall eines nach dem Flexodruck arbeitenden Druckwerks 04 in Art von Hochdruckreliefs und im bevorzugten Fall eines nach dem Siebdruck arbeitenden Druckwerk 04 in Art von Durchdruckschablonen ausgebildet.
Von dem das optisch variable Beschichtungsmittel 06 auftragenden Druckwerk 04 ist der Bedruckstoff 02 der Ausrichtvorrichtung 07 über Fördermittel, z. B. eine oder mehrere als Zylinder 12, z. B. als Transportzylinder 12, ausgebildete Fördereinrichtungen 12, zuführbar. Für den Fall bahnförmigen Bedruckstoffs 02 könnten die Fördermittel durch ein oder mehrere zwangsgetriebene und/oder ungetriebene Walzen gebildet sein.
Nach Durchlaufen der unten im Detail beschriebenen Ausrichtvorrichtung 07 ist der Bedruckstoff 02 direkt oder über weitere Fördermittel, z. B. weitere Transportzylinder 12 einer weiteren Fördereinrichtung 21 zuführbar und durch diese einer Produktaufnahme 22 zur Aufnahme des in der Maschine 01 ver- und/oder bearbeiteten Bedruckstoffs 02, im Fall von bogenförmigem Bedruckstoff 02 einer Stapelauslage 22, zuführbar. Für den bevorzugten Fall bogenförmigen Bedruckstoffs 02 sind hier als Fördermittel bogenfördernde Mittel, z. B. eine oder mehrere Transferzylinder oder -trommeln oder wie hier dargestellt eine z. B. als Greiferumlaufförderer 21 ausgebildete Fördereinrichtung 21, insbesondere ein Kettengreifersystem 21, vorgesehen, durch welche die Bedruckstoffbogen 02 vom Transportpfadabschnitt der Ausrichtvorrichtung 07 über ggf. ein oder mehrere weitere Transportzylinder übernommen und z. B. der Stapelauslage 22 zugeführt werden.
Am von der Ausrichtvorrichtung 07 wegführenden Transportpfad kann mindestens eine Trockeneinrichtung mit einem oder mehreren auf die erste Seite des Bedruckstoffs 02 gerichteten Trocknern 23, z. B. Strahlungstrocknern 23, und ggf. eine nicht dargestellte Kühleinrichtung, z. B. Kühlwalze, vorgesehen sein. In einer Weiterbildung kann auf dem Transportpfad zwischen Ausrichtvorrichtung 07 und Stapelauslage 22 eine Inspektionseinrichtung 15, 25, z. B. eine mit einem Transportzylinder 15, insbesondere einem in Art einer Saugtrommel 15 ausgeführten Inspektionszylinder 15, zusammenwirkende Sensoreinrichtung 25, z. B. eine Kamera 25, insbesondere Zeilenkamera 25, vorgesehen sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung können das Druckwerk 04 und die Ausrichtvorrichtung 07, z. B. in Art eines Moduls, baulich zu einer Vorrichtung 16 zur Erzeugung optisch variabler Bildelemente zusammengefasst sein. Ein solches kann beispielsweise in einer Weiterbildung mehrmals hintereinander in der Maschine 01 vorgesehen sein. In vorteilhafter Ausgestaltung in Art eines Moduls ist die Vorrichtung 16 mit ein- und ausgangsseitigen Schnittstellen zu korrespondierenden Schnittstellen eines sich stromauf- und stromabwärts fortsetzenden Fördersystems in den Transportpfad der auszurüstenden Maschine 01 eingefügt bzw. einfügbar. In vorteilhafter Weiterbildung der Maschine sind zwei oder noch mehr solcher Vorrichtungen 16, insbesondere als Module, vorgesehen.
Die im Folgenden detailliert dargelegte Ausrichtvorrichtung 07 ist in ihren Ausführungen, Ausführungsvarianten oder Konfigurationen zwar grundsätzlich beliebig, jedoch bevorzugt in einer oben beschriebenen Maschine 01 bzw. Druckmaschine 01 vorgesehen oder vorsehbar.
Die Ausrichtvorrichtung 07 zur Bildung optisch variabler Bildelemente 03, z. B. zum Bilden des optisch variablen Effektes in das zuvor - z. B. in Form von Druckbildelementen 08 - auf das Substrat 02, insbesondere auf den Bedruckstoff 02, aufgebrachte optisch variable Beschichtungsmittel 06, umfasst einen definierten Transportpfad, entlang welchem das durch die Ausrichtvorrichtung 07 zu fördernde Substrat 02 von einem Eingangsbereich, in welchem das zu behandelnde und auf seiner ersten Seite optisch variables Beschichtungsmittel 06 aufweisende Substrat 02 zugeführt wird bzw. zuführbar ist, in definierter Weise mit einer Ausrichteinrichtung 26, welche als Wirkelemente 24 magnetische Felder bereitstellende Elemente 24, kurz Magnetelemente 24 umfasst, in Wirkverbindung verbracht wird bzw. werden kann, bevorzugt derart, sodass sich die der bildgebenden Ausrichtung dienenden Magnetelemente 24 der Ausrichteinrichtung 26 und der mit der die Partikel P enthaltenden Druckfarbe 06 bedruckte Bedruckstoff 02 zumindest auf einem Abschnitt des Transportpfades synchron zueinander bewegen. Die Ausrichteinrichtung 26 ist hier als magnetisch wirksamer Zylinder 26, kurz Magnetzylinder 26, ausgebildet, welcher am Umfang die Anordnung von Magnetelementen 24 aufweist und über welchen der Bedruckstoff 02 von einem Eingangsbereich her in Richtung eines Ausgangsbereichs der Ausrichtvorrichtung 07 geführt oder gefördert wird. Er ist beidseitig rotierbar in einem ein- oder mehrteiligen Gestell gelagert.
Die Magnetelemente 24 können direkt durch ein- oder mehrteilige, in Fig. 3 beispielhaft strichliert angedeutete Magnete 27 selbst gebildet sein oder bevorzugt ein oder mehrere Magnete 27 umfassen, der oder die in oder an einer Halterung, z. B. auf oder in einem Sockel, - bevorzugt lösbar - angeordnet ist bzw. sind. Als Magnete 27 sind hier allgemein magnetisch wirksame Vorrichtungen zu verstehen, die dauerhaft oder schaltbar zumindest zur Seite des Transportpfades hin ein - insbesondere zur Ausrichtung von im Beschichtungsmittel 06 enthaltenen Partikeln P auf dem wie hier beschrieben darüber geführten Substrat 02 hinreichend starkes - Magnetfeld bewirken. Die Magnete 27 können dabei durch ein oder mehrere Permanentmagnete mit oder ohne Gravur, durch Elektromagnete oder durch Kombinationen ein oder mehrerer Permanent- und/oder ein oder mehrerer Elektromagnete gebildet sein. Unabhängig davon, ob es sich um einen einzelnen oder eine Kombination aus mehreren Magneten, z. B. Permanent- und/oder Elektromagneten handelt, sind im Folgenden unter dem Ausdruck Magnet 27 auch mehrere einem selben Magnetelement 24 zugeordnete und in ihrer Gesamtheit eine magnetische Einheit bildende Magnete 27 zu verstehen, sofern nicht explizit anderweitig zum Ausdruck gebracht. Unter dem Magnetelement 24 sollen auch Ausführungen mit mehreren vom Magnetelement 24 umfassten, voneinander beabstandeten ein- oder mehrteiligen Magneten 27 gefasst sein, wie sie beispielsweise für den Fall zur Anwendung kommen können, dass ein selber Nutzen 09 an zwei verschiedenen Stellen mit einem jeweiligen Magnetfeld beaufschlagt werden sollen. Dabei kann ein solcher Magnet 27 bzw. eine Anordnung mehrerer Magnete 27 eines selben Magnetelementes 24 in einem Gehäuse des Magnetelemente 24 aufgenommen sein, welches z. B. lösbar in oder auf einer Halterung angeordnet ist.
Es können im Transportpfad grundsätzlich auch zwei derartige Magnetzylinder 26 vorgesehen sein, die auf derselben oder aber auf verschiedenen Seiten eines entlang des Transportpfades zu fördernden Substrates 02 angeordnet sind.
In vorteilhafter Ausführung ist der bildgebenden Ausrichtvorrichtung 07 eine Trocknungs- und/oder Aushärteeinrichtung 19, z. B. ein Strahlungstrockner 19, insbesondere UV-Strahlungstrockner 19, kurz UV-Trockner 19, zugeordnet, der bevorzugt als UV-LED-Trockner 19 ausgeführt ist und/oder auf eine Stelle im Transportpfad gerichtet ist, an welcher das Substrat 02 mit dem Magnetzylinder 26 zusammenwirkt.
In besonders vorteilhafter Ausführung ist die Trocknungs- und/oder Aushärteeinrichtung 19 am Umfang des Magnetzylinders 26 angeordnet und/oder auf einen im Transportpfad liegenden Umfangsabschnitt des betreffenden Magnetzylinders 26 gerichtet.
Der oder einer der Magnetzylinder 26 ist im Transportpfad des zu fördernden Substrates 02 bevorzugt auf dessen zweiter Seite angeordnet, sodass er mit seiner ersten, insbesondere stromaufwärts inline mit optisch variablem Beschichtungsmittel 06 beschichteten Seite beim Passieren des Magnetzylinders 26, insbesondere dem Transport über den Magnetzylinder 26 nach außen weist.
Der Magnetzylinder 26 umfasst einen ein- oder bevorzugt mehrteiligen Zylinderkörper, an oder auf welchem die Magnetelemente 24, bevorzugt lösbar, angeordnet sind. Der ein- oder bevorzugt mehrteiligen Zylinderkörper ist rotierbar in einem Gestell lagerbar bzw. gelagert. Dabei soll der Begriff des Zylinderkörpers den Teil des unbestückte Zylinders 26 bezeichnen und kann sowohl geschlossene Strukturen, d. h. mit mehr oder weniger geschlossener Zylindermantelfläche, als auch offene Strukturen, d. h. gerüst- oder rahmenartige Gebilde wie z. B. das zu Fig. 3 dargelegte Beispiel, umfassen.
Der Magnetzylinder 26 weist im Bereich der dem Substratpfad zugewandten Seite, z. B. im Bereich des Außenumfangs, insbesondere im Bereich einer äußeren zylindrischen Hüllfläche des Zylinderkörpers, die Mehrzahl von Magnetelementen 24 auf, welche der Orientierung zumindest eines Teils der magnetischen oder magnetisierbaren Partikel P des auf dem passierenden Bedruckstoff 02 aufgebrachten Beschichtungsmittels 06 dienen.
Insbesondere für den hier bevorzugten und dargelegten Fall einer Mehrzahl von Nutzen 09 je Substratabschnitt, z. B. je Bedruckstoff- bzw. Substratbogen 02, sind am Zylinder 26 in axialer Richtung betrachtet mehrere, insbesondere eine der Spaltenzahl auf dem Bedruckstoffabschnitt 02 entsprechenden Anzahl m (m > 1) von Spalten bzw. Gruppen mit jeweils mehreren, insbesondere einer der Zeilenanzahl von Nutzen 09 auf dem zu behandelnden Bedruckstoffabschnitt 02 entsprechende Anzahl n (n > 1) von achsparallel verlaufenden Zeilen bzw. in Transportrichtung T des Substrates 02 und/oder in Umfangsrichtung des Zylinders 26 betrachtet in einer Spalte bzw. Gruppe hintereinander angeordnete Magnetelemente 24 vorgesehen bzw. matrixartig angeordnet, d. h. es sind am Außenumfangs matrixartig eine Anzahl von n x m, in Worten n mal m; mit n, m, Magnetelemente 24 vorgesehen.
Mit dem Führen des Substrates 02 über einen in solcher Weise ausgestalteten Magnetzylinder 26, wobei beispielsweise die erste Substratseite beim Transport über den ersten Zylinder 26 nach außen weist, ist ein Ausrichten bzw. Orientieren von Partikeln P im Bereich der auf den Nutzen 09 vorgesehenen Bildelemente 03 mittels der Magnetelemente 24, hier also z. B. durch das Substrat 02 hindurch bewirkbar.
Dabei liegt die Anzahl m der Spalten bzw. Gruppen beispielsweise bei vier bis acht, insbesondere bei fünf bis sieben, z. B. bei sechs und/oder die Anzahl n der Magnetelemente 24 einer Spalte bzw. Gruppe z. B. bei zwei bis zwölf, vorteilhaft bei fünf bis zehn. Der Magnetzylinder 26 bzw. dessen Zylinderkörper ist bevorzugt derart ausgebildet, dass die Anzahl m von Spalten bzw. Gruppen und/oder die Anzahl n von Zeilen bzw. von in einer Spalte bzw. Gruppe hintereinander angeordneten Magnetelemente 24 - beispielsweise innerhalb oben genannter grenzen - variierbar sind um sie an voneinander verschiedene Erfordernisse anzupassen.
Vorzugsweise sind die Magnetelemente 24 - bevorzugt in oder an einer entsprechenden Halterung zusammen mit dieser - am Zylinder 26 derart lösbar angeordnet oder anordenbar, so dass sie in montiertem Zustand an einem definierten Ort am Umfang des Zylinders 26 anordenbar und vorzugsweise gänzlich vom Zylinder 26 entfernbar und/oder am Umfang des Zylinders 26 in Axial- und/oder Umfangsrichtung positionierbar sind.
Für eine o. g. matrixartige Anordnung können Magnetelemente 24 an oder in einem Zylinder 26 derart angeordnet und gelagert sein, sodass sie zumindest relativ zu anderen Magnetelementen 24 derselben Spalte bzw. Gruppe von Magnetelementen 24 in ihrer axialen Lage relativ zum ein- oder mehrteiligen Zylinderköper variierbar an oder in diesem gelagert sind. Dies kann beispielsweise über axial verlaufende Führungen am Umfang des Zylinderkörpers realisiert sein, in oder auf welchen die betreffenden Magnetelemente 24 mittel- oder unmittelbar gelagert und in unterschiedliche axiale Lagen verbringbar sind. Solche Führungen könnten grundsätzlich individuell für einzelne Magnetelemente 24 einer Zeile, jedoch ggf. auch durchgehend für mehrere oder alle Magnetelemente 24 einer selben Zeile vorgesehen sein. In diesem Fall könnten die Führungen auf o. g. axial verlaufenden Tragelementen vorgesehen sein, die sämtliche Magnetelemente 24 derselben Zeile tragen.
Im zu bevorzugenden Fall von zu Gruppen zusammengefassten Spalten können hierbei die Magnetelemente 24 - mittel- oder unmittelbar - in oder an mehreren, z. B. einer Anzahl m von z. B. vier bis acht, insbesondere von fünf bis sieben, z. B. sechs, axial voneinander beabstandeten und bevorzugt zu einem o. g. Teil oder bevorzugt sämtlich in axialer Richtung auf einem Zylinderinnenkörper 32, insbesondere einer axial verlaufenden Zylinderwelle 32, kurz Welle 32, positionierbaren, vorzugsweise ringartigen Tragelementen 31, z. B. hier Ringelementen 31, angeordnet oder anordenbar sein, wobei in oder an diesen Ringelementen 31 wiederum jeweils mehrere, z. B. von zwei bis zwölf, vorteilhaft fünf bis zehn, Magnetelemente 24 in Umfangsrichtung hintereinander und bevorzugt zumindest zum Teil oder sämtlich in Umfangsrichtung positionierbar angeordnet oder anordenbar sind (siehe z. B. Fig. 3).
Der Magnetzylinder 26 kann für den Fall bahnförmigen Substrates 02 ohne jegliche auf das Substrat 02 wirkende Haltemittel und z. B. mit in Umfangsrichtung geschlossenen Ringelementen 31 ausgeführt sein. Für den hier bevorzugten Fall bogenförmigen Substrates 02 sind am Umfang des Zylinders 26 vorzugsweise Haltemittel 33, z. B. Greifer 33 einer sog. Greiferleiste, vorgesehen, durch welche ein über den Zylinder 26 zu fördernder Substratbogen 02 mit seinem vorlaufenden Ende aufgenommen und während einer Rotation des Zylinders 26 über einen Drehwinkelbereich hinweg gehalten werden kann bzw. wird. Ein derartig ausgestalteter Magnetzylinder 26 dient dabei gleichzeitig dem Transport des Substrates 02. Die Ringelemente 31 sind hierbei z. B. wie z. B. in Fig. 3 erkennbar zur Aufnahme der Haltemittel 33 in Umfangsrichtung unterbrochen. Daher sollen hier unter den Begriff der "ringartigen" Tragelemente bzw. "Ringelemente", falls nicht explizit unterschieden wird, auch nichtgeschlossene, d. g. ringseqmentartige Elemente gefasst sein.
In besonders vorteilhafter Ausführung des Magnetzylinder 26 sind im Bereich der Umhüllenden Saugöffnungen 28 vorgesehen, über welche auf dem Zylinder 26 transportierte Substratbogen 02 an die Umfangsfläche ansaugbar sind. Diese können grundsätzlich in zwischen den Gruppen von Magnetelementen 24 verlaufenden Saugkanälen, oder aber wie dargestellt in den Magnetelementen 24 zugeordneten Saugelementen 29 vorgesehen sein. Die Saugöffnungen 28 können dabei über - bevorzugt beidseitig - stirnseitig der Welle 32 vorgesehene Drehdurchführung 34 zur Beaufschlagung mit Unterdruck mit einer Saugluftquelle bzw. Luftdrucksenke in Leitungsverbindung stehen.
In einer Weiterbildung des Zylinders 26 können zwischen je zwei Spalten bzw. Gruppen von Magnetelementen 24 je ein Stützelement 36 vorgesehen sein, welches auf Höhe der Zylinderumhüllenden eine Stützfläche zur Abstützung über den Zylinder 26 geförderten Substrates 02 aufweist. Letztere kann durch die Umfangsfläche eines als Stützring ausgebildeten Stützelementes 36 selbst gebildet sein oder durch eine auf einem solchen Stützring vorgesehenen Stützplatte.
In einer vorteilhaften, z. B. dargestellten Ausführung des Magnetzylinders 26 sind die Magnetelemente 24 auf Magnetelementträgern 38 angeordnet, welche ihrerseits gruppenweise auf o. g., bevorzugt axial auf der Welle 32 positionierbaren, Ringelementen 31, bevorzugt in Umfangsrichtung positionierbar, angeordnet sind. Insbesondere können die Magnetelemente 24 mit einem oder mehreren zugeordneten Saugelementen 29 gemeinsam an einem solchen Magnetelementträger 38 vorgesehen sein und eine, z. B. in Umfangsrichtung auf dem Ringelement 31 positionierbare, Baueinheit bilden.
Wie oben bereits dargelegt, sind auf dem Substrat 02 aufgebrachte Partikel P - z. B. zumindest in einem für das darzustellende Bild oder Motiv relevanten Flächenbereich - durch eine o. g., zur bildgebenden Ausrichtung vorgesehene Ausrichteinrichtung 26, insbesondere einen o. g. Magnetzylinder 26, ausrichtbar.
Zusätzlich zur bildgebenden Ausrichteinrichtung 26 bzw. zum Magnetzylinder 26, welche bzw. welcher derart mit im Beschichtungsmittel 06 enthaltenen Partikeln P zusammenwirkt, dass die Magnetelemente 24 und das die Partikel P enthaltende Substrat 02 auf einem Teil des Transportpfades zueinander synchron bewegt bzw. bewegbar sind, ist zumindest eine weitere Ausrichteinrichtung 41; 42 vorgesehen, welche ein oder mehrere betriebsmäßig, d. h. während des Produktionsbetriebes, gestellfest, also stationär am Transportpfad angeodnete Magnetelemente 43; 44 umfasst, die in magnetische Wechselwirkung mit magnetischen oder magnetisierbaren Partikeln P auf dem entlang des Transportpfades vorbeizuführenden Substrat 02 treten oder treten können.
Die weitere Ausrichteinrichtung 41; 42 ist betriebsmäßig an einer Stelle des Transportpfades angeordnet, welche einem im Transportpfad liegenden Zylinderumfangsabschnitt eines das Substrat 02 transportierenden Zylinders 12; 26 gegenüberliegt, d. h. am Umfang eines Zylinders 12; 26 und am Transportpfad der Zylindermantelfläche gegenüberliegend. Dabei bildet sie im Betrieb zwischen dem oder den Magnetelementen 43; 44 und der Mantelfläche einen Spalt, beispielsweise einen Spalt mit einer zwischen 3 und 10 mm, insbesondere zwischen 4 und 7 mm liegenden Weite d, für den Durchtritt des Substrates 02 aus.
Die weitere, betriebsmäßig stationäre Ausrichteinrichtung 41; 42 umfasst einen das oder die Magnetelemente 43; 44 tragenden ein- oder mehrteiligen Träger 46, welcher zu beiden Seiten derart lageveränderlich in Gestellwänden 38; 39 eines Gestells, z. B. einem die Ausrichtvorrichtung 41; 42 aufnehmenden Gestellteils, gelagert ist, sodass die durch dieses getragenen Magnetelemente 43; 44 zwischen einer Lage A, beispielsweise Arbeitslage A, in welcher sich die Magnetelemente 43; 44 in einer Betriebsstellung befinden, und einer Rüst- oder inaktiver Lage R verbringbar sind, in welcher sich die Magnetelemente 43; 44 in einem gegenüber der Arbeitslage A größerem Abstand zum Transportpfad befinden und/oder in welcher die Magnetelemente 43; 44 und/oder ein in Arbeitslage A durch die Magnetelemente 43; 44 im Zugang behinderter Transportpfadabschnitt besser zugänglich ist.
Zu diesem Zweck ist hierfür der die Magnetelemente 43; 44 dieser weiteren Ausrichteinrichtung 41; 42 tragende Träger 46 beidseitig in oder an zumindest jeweils einer Führung 47; 48 gelagert, in oder an welchen sich der Träger 46 samt Magnetelementen 43; 44 entlang eines Bewegungspfades aus der Arbeitslage A in die Rüstlage R bewegen lässt und umgekehrt. Bei der Bewegung bzw. Bewegbarkeit entlang des Bewegungspfades handelt es sich - im Gegensatz zu beispielsweise einem Verschwenken an Hebeln um eine fixe Schwenkachse - z. B. um eine translatorische Bewegung, insbesondere um eine translatorische Bewegung insgesamt, d. h. sämtlicher Bestandteile des bewegbaren Trägers 46 zwischen einer jeweiligen Arbeitslage A und Rüstlage. Der durch die Führungen 47; 48 vorgegebene Bewegungspfad für die Bewegung des Trägers 46 verläuft dabei bevorzugt in einer zur Rotationsachse des Zylinders 12; 26 senkrecht stehenden Ebene und/oder kann ein oder mehrere lineare und/oder gekrümmte Führungsabschnitte 47.1; 47.2; 48.1; 48.2 umfassen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Führungen 47; 48, in welcher der Träger 46 z. B. an einer weiteren am selben Zylinder 12; 26 angeordneten Maschinenkomponente, z. B. einer Trocknungs- und/oder Aushärteeinrichtung 19, vorbeigeführt werden soll, sind sie mit Führungsabschnitte 47.1; 47.2; 48.1; 48.2 derart ausgebildet, sodass sie aus der Arbeitslage A zunächst mit einer radialen, z. B. einer gegenüber der tangentialen Komponente größeren, Richtungskomponente vom Zylinder 12; 26 wegführt, und dann mit einer demgegenüber kleineren radialen und/oder einer gegenüber der radialen Komponente größeren tangentialen Richtungskomponente zur Verbesserung der Zugänglichkeit vom Zylinder 12; 26 weg bewegt wird.
Die jeweilige Führung 47; 48 kann im einfachsten Fall durch eine einseitige Anlagefläche gebildet sein, auf welcher sich ein trägerseitiges Stützelement 49; 51, z. B. in Ausführung als Bolzen 49; 51 oder als Rolle 49; 51, abstützt und auf welchem dies entlang des Bewegungspfades verlagerbar ist. Vorzugsweise ist sie jedoch in Art einer Führungsnut 47; 48 ausgebildet, in welcher das trägerseitige Stützelement 49; 51, z. B. in Ausführung als Bolzen 49; 51 oder als Rolle 49; 51, z. B. auf einer Seite durch eine Anlagefläche abgestützt ist und auf der anderen Seite - auf zumindest der Strecke zwischen dessen in Arbeitslage A eingenommenen Position und einer ggf. für eine vollständige Entnahme vorgesehenen Position - durch eine weitere Fläche gegen ein Verkippen oder ein unbeabsichtigtes Herausspringen gesichert ist. In einer vom Stützelement 49; 51 in Arbeitslage A eingenommenen Position in Richtung Rüstlage R beabstandeten Stelle der jeweiligen Führung 47; 48, insbesondere im Bereich deren anderen Endes, kann in der als Führungsnut 47; 48 ausgebildeten Führung 47; 48 eine Öffnung 52; 53, z. B. in Art eines Ausganges 52; 53 aus der Führungsnut 47; 48 vorgesehen sein, durch welche das jeweilige Stützelement 49; 51 in Entnahmeposition aus der betreffenden Führungsnut 47; 48 austreten bzw. durchgeführt werden kann. Durch solche Öffnungen 52; 53 ist eine Entnahme des Trägers 46 möglich.
In einer zu bevorzugenden Ausführung sind je Stirnseite des zu führenden Trägers 46 zwei derartige Führungen 47; 48 vorgesehen, die z. B. jeweils mit einem trägerseitigen Stützelement 49; 51 zusammenwirken. Die trägerseitigen Stützelemente 49; 51 zueinander beabstandet am Träger 46 vorgesehen, sodass, insbesondere für den Fall von Führungsnuten 47; 48, ein Verkippen des Trägers 46 um eine zur Rotationsachse des Zylinders 12; 26 parallele Achse verhindert wird.
Die Führungen 47; 48 können unmittelbar in den Gestellwänden 38; 39 des die Ausrichteinrichtung 41; 42 tragenden Gestells, z. B. auf deren nach innen weisenden Seite, vorgesehen sein. In einer vorteilhaften Ausführung sind diese jedoch in oder an Seitenteilen 54; 56, insbesondere Seitenplatten 54; 56, vorgesehen, welche ihrerseits - z. B. lösbar - an den Gestellwänden 38; 39 angeordnet sind. Solche Seitenplatten 54; 56 können je nach Anordnung der Ausrichteinrichtung 41; 42 und den Platzverhältnissen individuell mit Führungen 47; 48 ausgestaltet sein, ohne dass in ggf. existierende Standard-Gestellausführungen spezifisch eingegriffen werden müsste.
Um den Träger 46 in der Arbeitslage A sicher und positionsgenau zu halten, kann in einer vorteilhaften Weiterbildung eine Fixiereinrichtung bzw. Arretiereinrichtung 57, z. B. ein federvorgespannter Bolzen 57, am Träger 46 vorgesehen sein, der bei korrekt eingenommener Arbeitslage A des Trägers 46 in eine Öffnung am Gestell oder einer Seitenplatte 54; 56 eingreift.
Das Bewegen des Trägers 46 in oder an den Führungen 47; 48 zwischen den verschiedenen Lagen A; R kann grundsätzlich in beliebiger geeigneten Weise erfolgen, ist hier jedoch in vorteilhafter Ausführung durch einen zahnradbasierten Linearantrieb 58, 59 realisiert. Dabei greift ein Zahnrad 58 in ein korrespondierendes und sich entlang der zu zurückzulegenden Strecke erstreckendes Zahnmuster 59 ein. Dieses Zahnmuster 59 kann durch eine - ggf. in ihrer Form an den Führungsverlauf angepasste - Zahnstange 59 gebildet sein, oder, wie hier dargestellt, durch eine in der Seitenplatte 56 zumindest einer Seite vorgesehene Zahnreihe 59 in Form von einzeln in der Seitenplatte 56 entlang des Führungsverlaufs angeordneter Bolzen 61.
Das Zahnrad 58 ist dabei vorzugsweise über ein - bevorzugt selbsthemmendes - Getriebe 62, z. B. ein Schneckengetriebe 62, antreibbar. Letzteres ist z. B. antriebsseitig wie hier dargestellt beispielsweise manuell, z. B. über ein Handrad 63, oder in komfortableren Ausführung über einen Antriebsmotor betätigbar.
Die Magnetelemente 43; 44 der weiteren Ausrichteinrichtung 41; 42 können durch einzelne Magnete oder durch eine Gruppe mehrerer einzelner Magnete gebildet und einzeln oder als Gruppe auf einem Magnetträger 66; 67 aufgenommen sein. Dabei können die einzelnen Magnete durch Permanent- oder Elektromagneten gebildet sein. Im Fall mehrerer Magnetelemente 43; 44 sind diese quer zu Transportrichtung T zueinander beabstandet nebeneinander angeordnet, insbesondere in einer Verteilung, die im Muster der Anordnung der auf dem Substrat 02 angeordneten Spalten von Nutzen 09 entspricht.
Die betriebsmäßig stationäre Ausrichteinrichtung 41; 42 weist vorzugsweise quer zur Transportrichtung T eine Mehrzahl, z. B. zwischen vier und acht, insbesondere zwischen fünf und sieben, z. B. sechs, quer zur Transportrichtung T zueinander beabstandeter Magnetelemente 43; 44 auf.
In einer z. B. hinsichtlich einer hohen Produktvariabilität besonders vorteilhaften Ausführung sind die Magnetelemente 43; 44 der weiteren Ausrichteinrichtung 41; 42 bzw. deren Magnetträger 66; 67 quer zur Transportrichtung T bewegbar bzw. justierbar am Träger 46 angeordnet.
Hierzu sind die Magnetelemente 43; 44 der weiteren Ausrichteinrichtung 41; 42 bzw. die die Magnete aufnehmenden Magnetträger 66; 67 beispielsweise an einer oder mehreren vom Träger 46 umfassten Traversen 64 querbeweglich gelagert. Durch eine beispielsweise als Klemmmechanismus 68 ausgebildete Halteeinrichtung 68 können sie, z. B. über einen Handknauf 69, in einer gewünschten Lage fixierbar sein.
Um Anpassungen durch Austausch vornehmen zu können und/oder um einen Betrieb ohne eine zusätzliche Ausrichtung in einfacher Weise bewerkstelligen zu können, sind die Magnetelemente 43; 44 der Ausrichteinrichtung 41; 42 lösbar am Träger 46 oder am betreffenden Magnetträger 66; 67 und/oder die Magnetträger 66; 67 lösbar am Träger 46 angeordnet. Wie dargelegt, kann stattdessen oder bevorzugt zusätzlich hierzu der Träger 46 samt den Magnetelementen 43; 44 insgesamt aus dem Gestell entnehmbar angeordnet sein.
Obgleich die Magnetelemente 43; 44 der weiteren Ausrichteinrichtung 41; 42 grundsätzlich auch an einem linearen Transportpfadabschnitt angeordnet sein und zumindest auf der dem Transportpfad zugewandten Seite eine in Transportrichtung T langestreckte und ebene Form aufweisen könnten, sind die derart in Führungen 47; 48 bewegbaren Magnetelemente 43; 44 jedoch bevorzugter Weise an einem gekrümmten Transportpfadabschnitt, z. B. einem o. g. Zylinder 12; 26 angeordnet und zumindest auf der dem Transportpfad zugewandten Seite eine entlang des Transportpfades langestreckte gekrümmte, insbesondere kreissegmentartig gekrümmte, Form aufweisen.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist eine solche weitere Ausrichteinrichtung 41 im Transportpfad des zu fördernden Substrates 02 als eine der Vororientierung dienende weitere Ausrichteinrichtung 41, kurz Vorausrichteinrichtung 41, ausgebildet und z. B. einer der bildgebenden Ausrichteinrichtung 26, insbesondere dem Magnetzylinder 26 im Transportpfad vorgeordnet. Eine solche Ausrichteinrichtung 41 ist dem Magnetzylinder 26 derart vorgeordnet, dass durch deren Magnetelemente 43 in zumindest zu den bildgebenden Teilbereichen benachbarten Flächenbereichen ein Vororientieren der Partikel P bewirkbar ist. Insbesondere sind die Magnetelemente 43 dieser zweiten Ausrichteinrichtung 41 derart gestaltet und orientiert, sodass die Partikel P des durch deren Wirkbereich durchtretenden Flächenbereich biaxial zueinander parallel ausgerichtet werden, sodass über diesen Flächenbereich ein homogener optischer Eindruck entsteht. In einer zu bevorzugenden Ausführung sind die Magnetelemente 43 derart gestaltet und ausgerichtet, dass durch deren resultierende Magnetfelder die - z. B. flächig und mit einer gegenüber der Breite größeren Länge ausgebildeten Partikel P - im betreffenden Flächenbereich des Bildelements 03 mit ihrer flachen Seite parallel zur Substratoberfläche und mit ihrer Längserstreckung sämtlich in eine selbe Richtung weisend ausgerichtet sind bzw. werden.
Die Vorausrichteinrichtung 41 umfasst quer zur Transportrichtung T bevorzugt in obiger Weise einen oder bevorzugt mehrere Magnetelemente 43 und ist derart am Transportpfad angeordnet, sodass sie in Arbeitslage A mit dem oder mehreren von ihr umfassten Magnetelementen 43 in magnetische Wechselwirkung mit auf einem auf dem Transportpfad vorbeizuführenden Substrat 02 vorgesehenen Partikeln P tritt oder treten kann.
Vorzugsweise sind die Magnetelemente 43 der Vorausrichteinrichtung 41 auf der Seite des Transportpfades vorgesehen, die derjenigen Seite gegenüberliegt, auf welcher im vorgeordneten Transportpfad zuletzt gedruckt wurde bzw. auf welcher das Beschichtungsmittel 06 aufgebracht wurde. D. h., die Magnetelemente 43 sind vorzugsweise auf der nicht zuletzt bzw. frisch bedruckten Seite des geförderten Substrates 02 vorgesehen.
In Fig. 2 ist auf der rechten Seite (Fig. 2 b)) schematisch die Wirkung einer solchen Vororientierung dargestellt, wobei die römische Ziffer II ein Zustand II darstellt, in welchem die Partikel P im Beschichtungsmittel z. B. bereits durch die Vorausrichteinrichtung 41 vororientiert wurden, eine bildgebende Ausrichtung jedoch noch nicht stattgefunden hat bzw. in der Darstellung außeracht gelassen ist. Nach der Vororientierung sind z. B. die zuvor zufällig orientierten Partikel P geordnet, z. B. parallel oder in anderer Weise homogen, ausgerichtet und bilden somit einen Hintergrund, der einem Muster oder Bildmotiv mit anders orientierten Partikeln P einen verbesserten Kontrast liefert.
Zusätzlich zum bildgebenden Ausrichten durch den Magnetzylinder 26 sind also - z. B. dieselben und/oder benachbarte, insbesondere im für das darzustellende Bild oder Motiv relevanten Flächenbereich liegende Partikel P - vor dem Zusammenwirken mit dem bildgebenden Magnetzylinder 26 bzw. stromaufwärts desselben und/oder zu zumindest einem Zeitpunkt oder in einer Zeitspanne während des Zusammenwirkens mit dem bildgebenden Magnetzylinder 26 mithilfe mindestens einer weiteren, einer Vororientierung dienenden Ausrichteinrichtung 41 orientierbar bzw. mit einer zusätzlichen magnetischen Kraft beaufschlagbar.
In einer anderen besonders vorteilhaften Ausführung ist eine solche weitere Ausrichteinrichtung 42 als eine einer simultanen Orientierung dienende Ausrichteinrichtung 42, kurz Simultanausrichteinrichtung 42, mit einem oder mehreren Magnetelementen 44 vorgesehen, welche auf der zur ersten Ausrichteinrichtung 26 gegenüberliegenden Seite des Transportpfades derart am Transportpfad angeordnet ist, dass selbe und/oder einander benachbarte Flächenbereiche eines selben, durch Beaufschlagung des Substrates 02 mit dem Beschichtungsmittel 06 herzustellenden Bildelementes 03 an zumindest einer Stelle im Transportpfad gleichzeitig mit der bildgebenden, und mit dem Substrat 02 gleichzeitig bewegten Ausrichteinrichtung 26, insbesondere dem Magnetzylinder 26, und mit der weiteren, der simultanen Orientierung von Partikeln P dienenden Ausrichteinrichtung 42 zusammenwirken. In anderen Worten werden bzw. sind Partikel P eines Bildelementes 03 in dieser Ausführung an zumindest einer Stelle des Transportpfades durch das Magnetfeld eines Magneten 27 der bildgebenden Ausrichteinrichtung 26, insbesondere eines Magnetelementes 24 des Magnetzylinders 26, mit einer ausrichtenden Kraft beaufschlagt sowie gleichzeitig selbe und/oder andere Partikel P des selben Bildelementes 03 durch das Magnetfeld eines Magnetelementes 44 der weiteren, der simultanen Orientierung dienenden Ausrichteinrichtung 42 ebenfalls mit einer ausrichtenden magnetischen Kraft beaufschlagt.
Die Simultanausrichteinrichtung 42 ist mit ihren Magnetelementen 44 auf der zur bildgebenden Ausrichteinrichtung 26 gegenüberliegenden Seite des Transportpfades am Transportpfad angeordnet.
Durch die Simultanausrichteinrichtung 42 sind also zusätzlich zum bildgebenden Ausrichten durch den Magnetzylinder 26 - z. B. dieselben und/oder benachbarte, insbesondere im für das darzustellende Bild oder Motiv relevanten Flächenbereich liegende Partikel P - zu zumindest einem Zeitpunkt oder in einer Zeitspanne während des Zusammenwirkens mit dem bildgebenden Magnetzylinder 26 mithilfe mindestens der Simultanausrichteinrichtung 42 orientierbar bzw. mit einer zusätzlichen magnetischen Kraft beaufschlagbar.
Eine o. g. Maschine 01 mit mindestens einer Auftrageinrichtung 04 und mindestens einer bildgebenden Ausrichtvorrichtung 07, insbesondere einem Magnetzylinder 07, kann z. B. lediglich eine der bildgebenden Ausrichtvorrichtung 07 vorgeordnete, insbesondere am Umfang eines vorgeordneten Transportzylinders 12 angeordnete Vorausrichteinrichtung 41 oder eine der bildgebenden Ausrichtvorrichtung 07, insbesondere dem Magnetzylinder 26, im Transportpfad gegenüberliegende Simultanausrichteinrichtung 42 aufweisen, In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist wenigstens einem von der Maschine 01 umfassten Magnetzylinder 26 in obiger Weise sowohl eine Vorausrichteinrichtung 41 vorals auch eine Simultanausrichteinrichtung 42 gegenüberliegend zugeordnet.
In einer Variante können im Transportpfad mehrere, z. B. zwei, auf eine selbe Seite des Substrates 02 Beschichtungsmittel 06 auftragende Auftrageinrichtungen 04 vorgesehen sein, zwischen welchen das Substrat 02 über eine Serie von Zylindern 12; 26, z. B. lediglich durch Übergabe von Zylinder 12; 26 zu Zylinder 12; 26, transportiert wird bzw. werden kann, wobei mindestens einer der dazwischen vorgesehenen Zylinder 26 durch einen Magnetzylinder 26 gebildet ist. Hierbei kann dem Magnetzylinder 26 in obiger Weise eine Vorausrichteinrichtung 41 vor- und/oder eine Simultanausrichteinrichtung 42 gegenüberliegend zugeordnet sein.
In einer anderen Variante können stattdessen oder zusätzlich hierzu im Transportpfad zwei auf die verschiedenen Seiten des Substrates 02 Beschichtungsmittel 06 auftragende Auftrageinrichtungen 04 vorgesehen sein, zwischen welchen das Substrat 02 über eine Serie von Zylindern 12; 26, z. B. lediglich durch Übergabe von Zylinder 12; 26 zu Zylinder 12; 26, transportiert wird bzw. werden kann, wobei mindestens einer der dazwischen vorgesehenen Zylinder 26 durch einen Magnetzylinder 26 gebildet ist. Hierbei kann dem Magnetzylinder 26 in obiger Weise eine Vorausrichteinrichtung 41 vor- und/oder eine Simultanausrichteinrichtung 42 gegenüberliegend zugeordnet sein.
In einem z. B. in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel für eine insbesondere hochflexible Maschine 01 ist beispielsweise eine erste, auf eine erste Substratseite Beschichtungsmittel 06 auftragende Auftrageinrichtung 04 und eine zweite, ebenfalls auf die erste Substratseite gerichtete Auftrageinrichtung 04 vorgesehen. Dazwischen sind im Transportpfad stromabwärts der ersten Auftrageinrichtung 04 ein Transportzylinder 12 mit einer - z. B. auf die zweite Substratseite gerichteten - Vorausrichteinrichtung 41 sowie weiter stromabwärts ein Magnetzylinder 26 mit einer - z. B. auf die erste Substratseite gerichteten - Simultanausrichteinrichtung 42 vorgesehen. Dabei können grundsätzlich weitere Transportzylinder 12 zwischen den genannten Zylindern 12; 26 vorgesehen sein. Der zweiten, ebenfalls auf die erste Substratseite gerichteten Auftrageinrichtung 04 ist stromabwärts eine dritte, auf die zweite Substratseite gerichtete Auftrageinrichtung 04 vorgesehen. Zwischen der zweiten und der dritten Auftrageinrichtung 04 sind im Transportpfad stromabwärts der zweiten Auftrageinrichtung 04 ein Transportzylinder 12 mit einer - z. B. auf die zweite Substratseite gerichtete - zweiten Vorausrichteinrichtung 41 sowie weiter stromabwärts ein zweiter Magnetzylinder 26 mit einer - z. B. auf die erste Substratseite gerichteten - zweiten Simultanausrichteinrichtung 42 vorgesehen. Stromabwärts dem zweiten Magnetzylinder 26 jedoch stromaufwärts der dritten Auftrageinrichtung 16 ist ein weiterer Transportzylinder 12 mit einer - z. B. auf die erste Substratseite gerichtete - weiteren, z. B. dritten Vorausrichteinrichtung 41 sowie weiter stromabwärts ein dritter Magnetzylinder 26 mit einer - z. B. auf die zweite Substratseite gerichteten - weiteren, z. B. dritten Simultanausrichteinrichtung 42 vorgesehen. Stromabwärts der dritten Auftrageinrichtung 16 ist ebenfalls ein Transportzylinder 12 mit einer - z. B. auf die erste Substratseite gerichteten - weiteren, z. B. vierten Vorausrichteinrichtung 41 sowie weiter stromabwärts ein weiterer Magnetzylinder 26 mit einer - z. B. auf die zweite Substratseite gerichteten - weiteren, z. B. vierten Simultanausrichteinrichtung 42 vorgesehen. Zwischen den genannten Zylindern 12; 26 können grundsätzlich auch weitere Transportzylinder 12 vorgesehen sein. Vorzugsweise ist im Transportpfad zwischen der dritten Simultanausrichteinrichtung 42 und der vierten Simultanausrichteinrichtung 42 ein auf das Substrat 02 gerichtete Trocknungs- und/oder Aushärteeinrichtung 19 vorgesehen, welche das zuvor aufgetragene und Partikel P enthaltende Beschichtungsmittel 06 lediglich partiell, d. h. nicht auf jeweils der gesamten Fläche, trocknet bzw. härtet.
In einer weiteren Variante o. g. Maschine 01 kann der die dritte Auftrageinrichtung 04 und die nachfolgende vierte Vor- und vierte Simultanausrichteirichtung 41, 42 samt zugeordneter Zylinder 12; 26 umfassende Teil entfallen.
In anderer Variante - alternativ oder zusätzlich zur vorgenannten Variante - kann der die dritte Vorausrichteinrichtung 41 sowie die dritte Simultanausrichteinrichtung 42 samt zugeordneter Zylinder 12; 26 umfassende Teil entfallen.

Bezugszeichenliste

01: Maschine, Wertpapiermaschine, Druckmaschine, Wertpapierdruckmaschine
02: Substrat, Bedruckstoff, Bedruckstoffabschnitt, Bedruckstoffbogen, Substratbogen
03: Bildelement
04: Auftrageinrichtung, Druckwerk, Flexodruckwerk, Siebdruckwerk
05: -
06: Beschichtungsmittel, Druckfarbe, Lack
07: Vorrichtung zum Ausrichtung magnetischer Partikel in Bildelementen, Ausrichtvorrichtung
08: Druckbildelement
09: Nutzen, Wertpapier, Banknote
10: -
11: Druckstelle
12: Zylinder, Fördereinrichtung, Transportzylinder
13: Substratvorlage, Bogenanleger
14: Druckwerkszylinder, Formzylinder, Siebdruckzylinder
15: Transportzylinder, Saugtrommel, Inspektionszylinder
16: Vorrichtung zur Erzeugung optisch variabler Bildelemente
17: Zylinder, Gegendruckzylinder
18: -
19: Trocknungs- und/oder Aushärteeinrichtung, Strahlungstrockner, UV-Strahlungstrockner, UV-Trockner, UV-LED-Trockner
20: -
21: Fördereinrichtung, Greiferumlaufförderer, Kettengreifersystem
22: Produktaufnahme, Stapelauslage
23: Trockner, Strahlungstrockner
24: Wirkelement, Element, Magnetelement
25: Sensoreinrichtung, Kamera, Zeilenkamera
26: Ausrichteinrichtung, Zylinder, Magnetzylinder
27: Magnet
28: Saugöffnung
29: Saugelement
30: -
31: Tragelement, Ringelement
32: Zylinderinnenkörper, Zylinderwelle, Welle
33: Haltemittel, Greifer
34: Drehdurchführung
35: -
36: Stützelement
37: Magnetelementträger
38: Gestellwand
39: Gestellwand
40: -
41: Ausrichteinrichtung, Vorausrichteinrichtung
42: Ausrichteinrichtung, Simultanausrichteinrichtung
43: Magnetelement
44: Magnetelement
45: -
46: Träger
47: Führung, Führungsnut
47.1: Führungsabschnitt
47.2: Führungsabschnitt
48: Führung, Führungsnut
48.1: Führungsabschnitt
48.1: Führungsabschnitt
49: Stützelement, Bolzen, Rolle
50: -
51: Stützelement, Bolzen, Rolle
52: Öffnung, Ausgang
53: Öffnung, Ausgang
54: Seitenteil, Seitenplatte
55: -
56: Seitenteil, Seitenplatte
57: Fixiereinrichtung, Arretiereinrichtung
58: Zahnrad
59: Zahnmuster, Zahnstange, Zahnreihe
60: -
61: Bolzen
62: Getriebe, Schneckengetriebe
63: Handrad
64: Traverse
65: -
66: Magnetträger
67: Magnetträger
68: Klemmmechanismus, Halteeinrichtung
69: Handknauf

A: Lage, Arbeitslage
R: Lage, inaktiv, Rüstlage
P: Partikel, Pigmentpartikel
T: Transportrichtung

d: Weite

Claims

Vorrichtung zum Ausrichten von magnetischen oder magnetisierbaren Partikeln (P), die in einem auf einer Seite eines bahn- oder bogenförmigen Substrates (02) aufgebrachten Beschichtungsmittel (06) enthalten sind, mit einer Ausrichteinrichtung (41; 42), welche ein oder mehrere betriebsmäßig gestellfest am Transportpfad derart angeordnete Magnetelemente (43; 44) umfasst, dass sie in einer Arbeitslage (A) in magnetische Wechselwirkung mit magnetischen oder magnetisierbaren Partikeln (P) auf dem entlang des Transportpfades vorbeizuführenden Substrat (02) treten oder treten können, wobei das eine oder die mehreren Magnetelemente (43; 44) an einem quer zur Transportrichtung (T) über eine zur Bearbeitung des Substrates (02) vorgesehene Arbeitsbreite reichenden Träger (46) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (46) beidseitig in oder an zumindest jeweils einer Führung (47; 48) gelagert ist, die unmittelbar in Gestellwänden (38; 39) des die Ausrichteinrichtung (41; 42) tragenden Gestells oder an oder in an den Gestellwänden (38; 39) angeordneten Seitenplatten (54; 56) vorgesehen sind, und dass der Träger (46) samt Magnetelementen (43; 44) insgesamt, d. h. mit jedem seiner Bestandteile, durch eine translatorische Bewegung in oder an den Führungen (47; 48) geführt entlang eines Bewegungspfades aus der Arbeitslage (A) in eine von der Arbeitslage (A) beabstandete Rüstlage (R) bewegbar gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je Stirnseite des zu führenden Trägers (46) zwei Führungen (47; 48) vorgesehen sind, die mit zwei jeweils zueinander beabstandeten trägerseitigen Stützelementen (49; 51) zusammenwirken.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (47; 48) in Art einer Führungsnut (47; 48) ausgebildet ist, in welcher ein korrespondierendes trägerseitiges Stützelement (49; 51) eingreift.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an einer zur in Arbeitslage (A) eingenommenen Position in Richtung Rüstlage (R) beabstandeten Stelle der Führungsnut (47; 48) ein Ausgang (52; 53) aus der Führungsnut (47; 48) vorgesehen ist, durch welchen das jeweilige Stützelement (49; 51) in Entnahmeposition aus der betreffenden Führungsnut (47; 48) austreten oder durchgeführt werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteilen (54; 56) lösbar an den Gestellwänden (38; 39) des die Ausrichteinrichtung (41; 42) tragenden Gestells angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (46) über einen zahnradbasierten Linearantrieb (58, 59) mit einem in ein Zahnmuster (59) eingreifenden Zahnrad (58) bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (58) über ein Getriebe (62) antreibbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichteinrichtung (41; 42) in Arbeitslage (A) an einer Stelle des Transportpfades angeordnet ist, welche einem im Transportpfad liegenden Zylinderumfangsabschnitt eines das Substrat (02) transportierenden Zylinders (12; 26) am Transportpfad gegenüberliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (26) durch einen Magnetzylinder (26) gebildet ist, der im Bereich seines Außenumfangs eine Mehrzahl von matrixartig angeordneten Magnetelementen (24) aufweist um jeweils in einem bildgebenden Flächenbereich zumindest einen Teil der Partikel (P) in definierter Weise auszurichten.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (12) durch einen bogenförmiges Substrat (02) stromabwärts transportierenden Transportzylinder (12) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungen (47; 48) längs des Bewegungspfades in ihrer Formgebung derart ausgestaltet sind, sodass sie den Träger (46) aus der Arbeitslage (A) zunächst mit einer gegenüber der tangentialen Komponente größeren radialen Richtungskomponente vom Zylinder (12; 26) wegführen und dann mit einer gegenüber der radialen Komponente größeren tangentialen Richtungskomponente vom Zylinder (12; 26) wegbewegen.
Maschine (01) zur Erzeugung optisch variabler Bildelemente (03) auf einem Substrat (02) mit einer Substratvorlage (13), aus welche der Maschine (01) das zu bearbeitende Substrat (02) zuführbar ist, wenigstens einer Auftrageinrichtung (04), durch welche auf einem Transportpfad durch die Maschine (01) geführtes Substrat (02) zumindest auf einer ersten Seite mit magnetische oder magnetisierbare Partikel (P) enthaltendes Beschichtungsmittel (06) beaufschlagbar ist, einer der Aufnahme des in der Maschine (01) bearbeitenden Substrates (02) dienende Produktaufnahme (22) sowie einem im Transportpfad des Substrates (02) zwischen Auftrageinrichtung (04) und Produktaufnahme (22) vorgesehenen Magnetzylinder (26), welcher am Umfang eine Mehrzahl von Magnetelementen (24) umfasst, wobei im Transportpfad des Substrates (02) eine dem Magnetzylinder (26) vorgeordnete und/oder eine dem Magnetzylinder (26) am Transportpfad zugeordnete Ausrichteinrichtung (41; 42) vorgesehen ist, gekennzeichnet durch die Ausgestaltung der Ausrichteinrichtung (41; 42) gemäß einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts einer ersten Auftrageinrichtung (04) mindestens eine erste Ausrichteinrichtung (41) als Vorausrichteinrichtung (41) dem mindesten einen Magnetzylinder (26) im Transportpfad vorgeordnet und/oder mindestens eine Ausrichteinrichtung (42) als Simultanausrichteinrichtung (42) dem mindesten einen Magnetzylinder (26) im Transportpfad gegenüberliegend zugeordnet ist.
Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Auftrageinrichtungen (04) vorgesehen sind, und dass stromabwärts mehrerer oder jeder der Auftrageinrichtungen (04) jeweils mindestens ein Magnetzylinder (26) sowie mindestens eine dem Magnetzylinder (26) im Transportpfad vorgeordnete Vorausrichteinrichtung (41) und/oder mindestens eine dem Magnetzylinder (26) zugeordnete Simultanausrichteinrichtung (42) vorgesehen ist.
Maschine nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass für den Transport des Substrates (02) zwischen Auftrageinrichtung (04) und Magnetzylinder (26) lediglich ein oder mehrere Zylinder (12; 26) vorgesehen sind, über welchen oder welche eine Übergabe von des Substrates (02) von Zylinder (12; 26) zu Zylinder (12; 26) bewirkbar ist und/oder dass die dem Magnetzylinder (26) vorgeordnete Ausrichteinrichtung (41) am Umfang eines als Transportzylinder (12) ausgebildeten Zylinders (12) am Transportpfad der Zylindermantelfläche gegenüberliegend vorgesehen ist.