WO2012045579A1

WO2012045579A1 - Rotationsdruckmaschine und verfahren zum überwachen von kennwerten des auf den bedruckstoff aufgebrachten druckmittels

Info

Publication number: WO2012045579A1
Application number: PCT/EP2011/066412
Authority: WO
Inventors: Martin Krümpelmann
Original assignee: Windmöller & Hölscher Kg
Priority date: 2010-10-06
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2012-04-12
Also published as: EP2625039B1; DE102010042033A1; ES2537985T3; EP2625039A1

Abstract

Beschrieben und beansprucht wird eine Rotationsdruckmaschine (1, 10) und ein Verfahren zum Überwachen von Kennwerten des auf den Bedruckstoff (4) aufgebrachten Druckmittels. Als neu und erfinderisch wird dargestellt, dass eine Sensorstation (7, 8, 21) zumindest einen ersten Anstellkörper (11) aufweist, der im Bereich des aufgetragenen Druckmittels in Kontakt mit dem Bedruckstoff (4) bringbar ist, und dass die Sensorstation (7, 8, 21) Sensoren (13, 29) aufweist, mit welchen Messwerte aufzeichenbar sind, die von Bestandteilen von Druckmitteln stammen, die in Kontakt mit dem zumindest einen ersten Anstellkörper (11) stehen und/oder von dem zumindest einen ersten Anstellkörper (11) von der Bedruckstoffbahn (4) abgenommen worden sind.

Description

Rotationsdruckmaschine und Verfahren zum Überwachen von Kennwerten des auf den Bedruckstoff aufgebrachten Druckmittels

Die Erfindung betrifft eine Rotationsdruckmaschine und ein Verfahren zum Überwachen von Kennwerten des auf den Bedruckstoff aufgebrachten Druckmittels.

Rotationsdruckmaschinen verfügen über Transportmittel, die den Bedruckstoff durch die Druckmaschine hindurchführen. Bei Bahndruckmaschinen wird die Bahn von einer ersten Rolle abgerollt, gleitet über Leitwalzen zu einer Anzahl von Farbwerken, in denen sie bedruckt wird, und wird auf eine zweite Rolle aufgewickelt.

An Bogendruckmaschinen sind komplexe Einrichtungen zum Transport der Bögen vorhanden.

Bedruckstoff wird beim Bedrucken mit Druckmittel - oft Farbe aber auch Lack und andere Beschichtungsm ittel - beaufschlagt. Es besteht ein Bedarf, den Zustand des Druckmittels auf dem Bedruckstoff festzustellen. Häufig wird dazu eine Probe von dem bedruckten Bedrucksstoff genommen und untersucht. Insbesondere, wenn der Bedruckstoff bahnförmig vorliegt, ist diese Arbeit sehr unpraktisch und führt unweigerlich zu Makulatur, da Bedruckstoff aus der Bedruckstoffbahn herausgeschnitten werden muss. Oft steht der Trocknungsoder Vernetzungsgrad der Farbe bei diesen Untersuchungen im Zentrum des Interesses, da der Bedruckstoff nach dem Drucken oft gelagert werden soll und es durch das Nachhärten des Stoffes zu unangenehmen Verklebungen und Ähnlichem kommen kann.

Darüber hinaus hat sich im Verpackungsdruck gezeigt, dass schon geringe Lösungsmittelrestmengen zu unangenehmen Gerüchen führen können, die insbesondere im Petfoodbereich nicht zu akzeptieren sind, da viele Haustiere über einen empfindlichen Geruchssinn verfügen.

Bekannt ist, optische Messungen an dem Bedruckstoff durchzuführen. So zeigt zum Beispiel die EP 1 249 346 B1 eine Druckmaschine mit den vorgenannten Merkmalen und einer optischen Sensorstation, die den Färb- oder Druckwerken in der Bahnlaufrichtung nachgelagert ist. Mit den optischen Messungen sind jedoch auch nur optische Messwerte zu ermitteln. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den vorgenannten Nachteilen abzuhelfen.

Die Aufgabe wird jeweils durch die in den Ansprüchen 1 und 12 enthaltene Merkmalskombination gelöst.

Eine Rotationsdruckmaschine der in Anspruch 1 vorgeschlagenen Art weist einen Anstellkörper auf. Dieser Anstellkörper kann gegen eine Oberfläche des Bedruckstoffs, die mit dem Druckmittel beaufschlagt ist, angestellt werden. Es ist wichtig, dass diese Anstellung mit einer Sensibilität vorgenommen wird, die der Empfindlichkeit des Druckbildes entspricht. Ein Anstellkörper kann von einer beliebigen Art von Körpern gebildet werden. Vorteilhaft sind jedoch Körper oder Vorrichtungen, die eine umlaufende Oberfläche - wie eine Riehmen- oder Bandoberfläche oder die Umfangsfläche einer Walze - haben. Zur Schonung des Druckbildes kann diese Oberfläche auf dieselbe Geschwindigkeit wie der Bedruckstoff - falls dieser läuft - gebracht werden.

Während seiner Anstellung an den Bedruckstoff gerät der Anstellkörper beziehungsweise Teile seiner Oberfläche in Kontakt mit dem Druckmittel und es kann passieren, dass Bestandteile des Druckmittels zumindest kurzzeitig in

Kontakt mit der Oberfläche des Anstellkörpers verbleiben.

Nach der Erfindung werden von diesen Bestandteilen des Druckmittels

Messwerte genommen. Oft werden diese Messwerte Aussagen zu der Menge von Bestandteilen des Druckmittels pro Flächeneinheit sein.

In der Regel dürfte der Anstellkörper daher auf der Seite des zu untersuchenden Druckmittelfilms gegen den Druckmittelfilm angestellt werden. Beispiel: Es soll der Lösemittelrest (Bestandteil des Druckmittels) in bereits angetrockneter Farbe (Druckmittel) überprüft werden. Das Lösemittel ist ein Wasser oder Alkohol und hat aufgrund des Dipolcharakters seiner Moleküle eine gewisse elektrische Leitfähigkeit. Auf der Oberfläche des Anstellkörpers, einer Walze, können sich feine flache Leiterbahnen befinden. Wenn Lösemittel auf die Walze kommt (vor allem auf die Kontaktfläche zwischen Oberfläche des Anstellkörpers und Druckmittelfilm), ändern sich elektrische Eigenschaften der Walzenoberfläche wie zum Beispiel der Widerstand zwischen Leiterbahnen. Solche Änderungen der elektrischen oder elektronischen Eigenschaften der Walzenoberfläche können gemessen werden.

Insbesondere zur Messung von Farbbestandteilen, die dielektrischen Charakter haben, bieten sich Oberflächen der Anstellkörper an, deren Bestandteile ihre Kapazität ändern, wenn sie mit diesen dielektrischen Bestandteilen beaufschlagt werden.

In jüngerer Zeit sind unter anderem Polymerbeschichtungen bekannt geworden, die ihre Eigenschaften ändern, wenn sie mit Farbbestandteilen in Verbindung kommen.

Mit vergleichbaren Verfahren, die weiter unten beispielhaft offenbart werden, lassen sich auch andere Eigenschaften des bereits aufgedruckten Druckmittelfilms wie der Vernetzungsgrad z. B. polymerhaltiger Farben untersuchen.

Oft werden nach Druck- oder Farbwerken Bahnfinishingstationen eingesetzt, die den Druckmittelfilm seinem Endzustand schneller näher bringen. So kann die Bahn zum Beispiel durch Temperatureintrag und/oder Luftzufuhr stärker getrocknet oder stärker von Lösemitteln befreit werden.

Der Vernetzungsgrad zwischen Molekülen des Farbfilms gehört ebenfalls zu den Größen, die in diesem Zusammenhang beeinflusst werden. Hierzu wird oft hochenergetische Strahlung, die Polymerisation beschleunigen kann, verwendet.

Bei anderen Finishingmethoden werden zusätzliche Chemikalien auf das Bedruckgut aufgebracht.

Die genannten Bahnfinishingstationen haben einen hohen Energie- und ggf. Ressourcenverbrauch und es ist vorteilhaft, Kennwerte des Druckmittelfilms zu untersuchen und die Aktivität der Bahnfinishingstationen zu regeln. Die Sensorstation kann über mehrere erste Anstellkörper, die in Kontakt mit der Bahn gebracht werden, verfügen. Vorteilhaft ist es auch, wenn neben zumindest einem ersten Anstellkörper zweite Anstellkörper vorhanden sind. In diesem Fall erfolgt ein Transport von Druckmittelbestandteilen über den zumindest einen ersten Anstellkörper zumindest zu dem zweiten Anstellkörper. Hierdurch wird es unter anderem möglich, verschiedene Sensoren und hier auch verschiedene Arten von Sensoren ergänzend zu den Messungen einzusetzen.

Beispiel: Wieder wird mit einer Farbe gedruckt, die ein elektrisch leitfähiges Lösemittel (z. B. Wasser oder Alkohol) enthält, wieder wird die Menge pro Flächeneinheit dieses Lösemittels auf einem ersten Anstellkörper ermittelt, indem gemessen wird, wie sich zumindest eine elektrische Eigenschaft der Oberfläche dieses Körpers verändert. In dem hier betrachteten Beispiel ist die Menge des Lösemittels, die sich pro Flächeneinheit auf dem ersten Anstellkörper befindet, fast alleine für die Änderung der elektrischen Eigenschaften der Kontaktfläche verantwortlich. Die farbaktiven Polymere und der Verschnitt tragen zu der Gesamtleitfähigkeit fast nichts bei (bzw. würden die Leitfähigkeit verringern, wenn sie in sehr großer Konzentration vorhanden wären).

Ein Teil der Druckmittelbestandteile wird an einen zweiten Anstellkörper übertragen. Beide Anstellkörper sind hier Walzen, wobei der zweite Anstellkörper transparent ist. Es wird die Transmission von weißem Licht durch diese Walze gemessen. Die Transmission wird fast ausschließlich von den Farbpigmenten bestimmt, die nach zwei weiteren Farbspaltungen (erste beim Drucken) und dem bereits eingesetzten Trocknungs- und Vernetzungsprozess bis auf die zweite Walze übertragen wurden. Die Farbspaltung wird von dem Vernetzungsgrad und der Lösemittelrestkonzentration, die auf der ersten Walze gemessen wurde, bestimmt. Daher kann aus der Konzentration der Farbpigmente auf der zweiten Walze auf den Vernetzungsgrad des Farbfilms geschlossen werden.

Die bereits gegebenen Informationen verdeutlichen, dass es insbesondere in Bereichen wie dem Verpackungsdruck vorteilhaft sein kann, die eingesetzten Sensoren immer wieder zu kalibrieren und oder auszutauschen. Vor allem wenn die Sensoren in eine Walzenoberfläche integriert sind, kann es vorteilhaft sein, die Walze oder die Walzenhülle („den Sleeve") auszutauschen.

Vorteilhaft ist es auch, wenn Farbe von den vorderen Anstellkörpern abtransportiert wird oder wenn diese Anstellkörper in regelmäßigen Abständen gereinigt werden. Zum Abtransport der Farbe können„Farbsenken" eingesetzt werden. Diese führen die Farbe weiter und entfernen sie aus dem Farbkreislauf, um eine Anreicherung von Farbe auf den Anstellkörpern, die für die Messungen relevant sind, zu vermeiden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, Anstellkörper von einem in Farbtransportrichtung vorgelagerten Anstellkörper oder dem Bedruckstoff selber von Zeit zu Zeit abzustellen, um den Farbtransport zu einem Messpunkt zeitweise zu unterbrechen.

Ein Ziel der vorstehend genannten Maßnahmen (Farbsenke, Reinigung, Abstellen) kann es sein, an einem oder mehreren Messpunkten für einen nennenswerten Zeitraum einen Gleichgewichtszustand für die Größe„Menge eines Farbbestandteils pro Flächeneinheit der Kontaktfläche des Anstellkörpers" zu erreichen (es wird genauso viel Farbbestandteil abgeführt wie zugeführt, die Farbmenge pro Flächeneinheit steht in einer nachvollziehbaren Abhängigkeit von dem Zustand des Farbfilms auf dem Bedruckstoff).

Auf diese Weise können Messfehler aufgrund der Anreicherung von Farbbestandteilen an einem Messpunkt oder Messwertschwankungen vermieden werden.

Vorteilhaft sind auch Walzen oder Anstellkörper, die die Temperatur der Bahn oder des Druckmittelfilms messen. So kann alternativ oder ergänzend zu einer Temperierung von Walzen oder Sensorstationen die Messung besser interpretiert werden (z. B. anhand einer Kalibriertabelle, die die Messempfindlichkeit in Abhängigkeit von der Temperatur darstellt.). Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen Beschreibung und den Ansprüchen hervor.

Die einzelnen Figuren zeigen:

Fig. 1 Skizze einer Ständermaschine Fig. 2 Skizze einer Zentralzylindermaschine

Fig. 3 Skizze einer ersten Sensorstation

Fig. 4 Skizze einer zweiten Sensorstation

Fig. 5 Skizze einer dritten Sensorstation

Fig. 6 Skizze einer vierten Sensorstation

Fig. 7 Skizze einer fünften Sensorstation

Fig. 8 Skizze einer sechsten Sensorstation

Fig. 9 Skizze einer siebten Sensorstation

Fig. 10 Abwicklung einer sensorbewährten Fläche eines Anstellkörpers

Fig. 1 1 Einen ersten Ausschnitt der Fläche in Figur 10

Fig. 12 Einen zweiten Ausschnitt der Fläche in Figur 10

Fig. 1 zeigt eine Skizze einer Ständermaschine 1 , bei der von einer Abwicklungsrolle 2 Bahn 4 abgewickelt wird. Die Bahn gelangt über Leitwalzen zu den Druckwerken D1 -D4, die hier als Tiefdruckwerke mit Presseuren P1 -P4 und Formatzylindern F1 -F4 ausgestattet sind. Die fertig bedruckte Bahn 4 wird auf der Aufwickelrolle 5 aufgewickelt. Die Bahn 4 durchläuft zwischen den Druckwerken 1 bis 4 die Bahnfinishingstationen T1 bis T4, die bei Tiefdruckmaschinen oft als reine Trockner ausgestaltet sind. Allgemein wird der Begriff Bahnfinishingstation als Oberbegriff zumindest zu den Begriffen Trockner und Fixierstation verwendet.

In Bahnlaufrichtung z vor der Bahnfinishingstation T2 befindet sich die Sensorstation 7. Mit dieser kann die Feuchte der Bahn gemessen werden. In Kenntnis der Messwerte kann die Aktivität der Bahnfinshingstation T2 gesteuert werden.

In Bahnlaufrichtung z zwischen der Bahnfinishingstation T3 und dem Druckwerk D4 befindet sich die Sensorstation 8, die ebenfalls die Restfeuchte oder - je nach Lösemittel in den Druckfarben - den Restlösemittelgehalt in den Farben bestimmt. Aufgrund der gewonnenen Messwerte kann die Aktivität der Bahnfinishingstation T3 gesteuert werden, da die Messwerte einen Rückschluss darüber erlauben, ob die Aktivität der Bahnfinishingstation T3 angemessen ist oder nicht.

Figur 2 zeigt eine Skizze einer Zentralzylinderdruckmaschine 10, bei der Druckzylinder D1 bis D6 gegen einen zentralen Gegendruckzylinder 6 angestellt sind. Wieder wird die Bahn 4 von einer Abwicklungsrolle 2 abgewickelt. Sie wird über eine in Figur 2 nicht dargestellte Leitwalze 3 dem zentralen Gegendruckzylinder 6 zugeführt und dort von der Andruckwalze 9 angedrückt. Durch die Rotation des zentralen Gegendruckzylinders 6 wird die Bahn nacheinander durch die Druckzonen DZ1 bis DZ6 geführt, die sich jeweils zwischen den Druckzylindern D1 bis D6 und dem zentralen Gegendruckzylinder 6 ausbilden.

Schließlich verlässt die Bahn 4 die Umfangsfläche des zentralen Gegendruckzylinders 6 und wird mit Hilfe von nicht dargestellten Leitwalzen 3 durch die Sensorstation 7, die Bahnfinishingstation T und die Sensorstation 8 geführt und auf der Aufwickelrolle 4 aufgewickelt. Im Vergleich zu der Anordnung der Sensorstationen 7 und 8 der in Figur 1 dargestellten Ständerdruckmaschine 1 fallen damit gleich zwei prinzipielle Unterschiede auf: 1 . Die beiden Sensorstationen sind allen Druckwerken/Farbwerken der Zentralzylindermaschine zugeordnet.

2. Der Bahnfinishingstation T sind zwei Sensorstationen 7 und 8 zugeordnet. Die eine Sensorstation 7 ist der Bahnfinishingstation T in Bahnlaufrichtung z vor- die andere 8 nachgelagert.

Wie bereits in Bezug auf Figur 1 erwähnt kann, mit einer Sensorstation 8 die einer Bahnfinishingstation nachgelagert ist, eine Regelung derselben vorgenommen werden. Eine Sensorstation 7, die einer Bahnfinishingstation 7 vorgelagert ist, kann eine Bahnfinishingstation 7 ansteuern und - wenn sie gemeinsam mit einer nachgelagerten Sensorstation eingesetzt wird - die Ansprechzeit verringern. Ein weiterer wesentlicherer Vorteil einer solchen vorgelagerten Sensorsstation 7 dürfte aber sein, dass sich auch die Aktivität der der Sensorsstation vorgelagerten Druckwerke in bestimmtem Maße kontrollieren lässt. So kann das Ergebnis solcher Messungen zum Beispiel sein, dass Farbe mit sehr hoher Lösemittelkonzentration auf den Bedruckstoff kommt. Eine solche Feststellung ist nicht unbedingt mit dem Ergebnis einer Messung von Lösemittel im Farbkreislauf einer Druckmaschine identisch, da zwischen der Farbe in der Druckmaschine und dem Farbfilm eben zumindest noch eine Farbspaltung und ein einsetzender Trocknungs- und/oder Vernetzungsprozess liegt. Aufgrund der genannten Messwerte kann daher auch die Farbzusammensetzung geregelt werden (z. B. mehr oder weniger Lösemittel).

Insbesondere, wenn eine Sensorstation mehreren Farbwerken zugeordnet ist, wie das in Figur 2 der Fall ist, ist es von Vorteil, wenn Farben der gleichen Basiskonzentration (gleiches Verhältnis zwischen Lösemittel, Farbpigmenten und ggf. Verschnitt) an allen diesen Farbwerken vorhanden sind.

Weitere Vorteile für die Regelung der Aktivität von Bahnfinishingstationen ergeben sich, wenn die Zusammensetzung des Ausgangsgemischs und der Farbmasse an den Farbwerken, die der Bahnfinishingstation zugeordnet sind, der Steuerungs- beziehungsweise Regelungsvorrichtung bekannt sind. Auch diese Vorteile sind noch zu steigern, wenn die Regelungsvorrichtung dauernd über die Farbmasse und/oder Farbzusammensetzung „auf dem Laufenden" gehalten wird.

Vor dem Hintergrund der vorerwähnten Daten kann eine solche Steuerungsvorrichtung die Messwerte besser interpretieren.

In Figur 3 ist eine erste einfache Sensorstation 21 skizziert. Die erste Anstellwalze 1 1 ist im Bereich des aufgetragenen Druckmittels in Kontakt mit dem Bedruckstoff 4 bringbar. Die Leitwalzen 3 berühren den Bedruckstoff beziehungsweise die Bahn 4 auf der unbedruckten Seite. In ihrer Oberfläche enthält die Anstellwalze 1 1 Sensoren, mit denen die Menge an Lösemittel pro Flächeneinheit gemessen werden kann. Zu erwähnen ist noch, dass die Bedruckstoffbahn 4 in Figur 3 einen Walzenspalt zwischen einer Leitwalze 3 und der Anstellwalze 1 1 durchläuft. Auf diese Weise kann ein zuverlässiger mechanischer Kontakt der Bedruckstoffbahn 4 und der Oberfläche 30 der ersten Anstellwalze 1 1 beziehungsweise dem Anstellkörper gewährleistet werden.

Eine weitere Möglichkeit einen solchen zuverlässigen mechanischen Kontakt herzustellen wird von der DE 41 18 807 C2 offenbart: Dort wird vorgeschlagen, Bahnen elektrostatisch aufzuladen, so dass sie sich - in der zitierten Druckschrift zum Zwecke der Kühlung - besser an eine Walzenoberfläche anschmiegen. Diese Lehre kann auch in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nützlich sein, um den Kontakt zwischen erstem Anstellkörper 1 1 und Bahn 4 inniger zu gestalten. Natürlich wird eine elektrostatische Aufladung der Bahn 4 den Einsatz einer Reihe von Messverfahren erschweren. Es kann sogar notwendig sein, eine absichtlich oder unabsichtlich aufgeladene Bahn 4 zu entladen, bevor sie in den Messbereich kommt.

Zu den bekannten Vorzügen von Elektrostatik zählt, dass sie zum Beispiel im Tiefdruck die Farbspaltung unterstützt. Dort werden Presseure und Gravurzylinder auf unterschiedliche elektrische Potentiale gebracht. Während des Druckprozesses wird die Farbe, die zunächst in den Vertiefungen des Gravurzylinders sitzt, durch das elektrische Feld aus diesen Vertiefungen herausgezogen, so dass der Farbübertrag auf den Bedruckstoff gesteigert wird. Die DE4204871 C2 zeigt eine Vorrichtung, die diese Lehre anwendet.

Durch das Aufbauen einer vergleichbaren Potentialdifferenz zwischen den den Druckspalt in Figur 3 begrenzenden Walzen 3 und 1 1 kann der Übertrag noch freier Druckmittelbestandteile auf die Anstellwalze/den Anstellköper 1 1 unterstützt werden. In diesem Zusammenhang kommt auch ein Aufladen der Bahn 4 und/oder ein Aufladen des Druckmittelfilms in Frage.

Eine weitere Sensorstation 21 ist in Figur 4 dargestellt. Hier ist eine erste Anstellwalze 1 1 wieder mit Sensoren in ihrer Oberfläche beaufschlagt. Mit ihr 1 1 kann die Menge an leitfähigem Lösemittel auf ihrer Oberfläche gemessen werden. Gegen diese erste Anstellwalze wird eine weitere Anstellwalze 12 angestellt. Sie ist transparent und in ihrem Inneren mit einem Strahlungssensor 13 ausgestattet. Dieser misst die Intensität der Strahlung 15, die von der Strahlungsquelle 14, die durch die für diese Strahlung transparente Hülle der zweiten Anstellwalze 12 fällt. Wenn Farbpigmente auf die Oberfläche der Anstellwalze 12 übertragen werden, ändert sich die von dem Strahlungssensor 13 aufgezeichnete Strahlung signifikant, und es können Rückschlüsse auf die Menge der Farbpigmente pro Flächeneinheit der zweiten Anstellwalze 12 gezogen werden. Figur 5 zeigt zunächst in der Transportrichtung der Druckmittelbestandteile y durch die Anstellkörper 1 1 , 12 dieselben Merkmale wie Figur 4. Allerdings ist gegen die zweite Anstellwalze 12 eine weitere Anstellwalze 16 angestellt. Auch diese Walze kann Sensoren aufweisen. So kann diese Walze mit kapazitiven Sensoren ausgestattet sein, die auf die Anwesenheit eines dielektrischen Verschnitts regieren. Auf diese Weise kann auch die in dem aufgetragenen Farbfilm noch freie Menge dieses weiteren Druckmittelbestandteiles gemessen werden. Bei diesen Verfahren können Polymere, die zur Reaktion mit den Farbbestandteilen designed wurden, eingesetzt werden.

In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel einer Sensorstation 21 folgen der weiteren Anstellwalze 16 in der Transportrichtung der Farbe durch die Anstellkörper noch zwei weitere Walzen 24, die Farbbestandteile zu der Rakelkammer 17 transportieren, die mit einem Lösemittel gefüllt ist und die Farbbestandteile aufnimmt. Ein Rücktransport (gegen die Richtung y des Farbtransports) des Lösemittels zu einer der mit Messmitteln beaufschlagten Anstellwalzen 1 1 , 12 und 16 wird durch die nicht dargestellten Rakelmesser der Rakelkammer 17 und durch die zusätzlichen Rakelmesser 18 verhindert.

Zusammenfassend kann man sagen, dass die weiteren Walzen 24, die Rakelmesser 18 und die Rakelkammer 17 als Farbsenke 23 dienen - was durch die geschweifte Klammer angedeutet wird. Das Vorhandensein der Farbsenke stellt einen dauernden Abtransport der Druckmittelbestandteile von den vorderen Anstellköpern 1 1 , 12 und 16, die mit Sensoren beaufschlagt sind, sicher. Auf diese Weise wird unter anderem eine ständige Anreicherung von Farbbestandteilen auf diesen Walzen vermieden. Wenn der Abtransport der Farbbestandteile durch die Farbsenke 23 gut eingestellt ist, stellt sich auf den mit Messmitteln versehen Walzen 1 1 , 12 und 16 eine Menge an bestimmten Druckmitteln pro Flächeneinheit ein, die ein Gleichgewicht zwischen dieser Menge auf dem Bedruckstoff und der Menge in der Farbsenke darstellt. Diese Gleichgewichtsmenge bleibt über einen ausreichenden Zeitpunkt konstant, um gemessen zu werden.

Neben oder statt einer Farbsenke 23, die über zumindest eine Walze 24 und Rakelvorrichtungen 17,18 verfügt, kommen auch andere Arten von Farbsenken in Frage, die gezielt ständig Farbbestandteile von den Anstellkörpern abführen können (eine Angabe an den Bedruckstoff 4 ist hier natürlich nicht gemeint). So kann zum Beispiel eine Walze ständig Farbbestandteile an einen umlaufenden Vlieskörper, der von Zeit zu Zeit gewechselt wird, abgeben.

Eine weitere Möglichkeit einer unerwünschten Anreicherung der Druckmittelbestandteile auf den vorderen Anstellwalzen 1 1 , 12 und 16 entgegenzuwirken, wird von Figur 6 gezeigt:

Die dort gezeigte Sensorstation 21 weist zunächst dieselben Merkmale auf wie die in Figur 5 gezeigte Sensorstation. Jedoch ist die erste Anstellwalze 1 1 von dem Bedruckstoff abgeschwenkt. Zum Zwecke des An- und Abschwenkens ist sie an dem Schwenkarm 20 befestigt, der seinerseits an der Achse der zweiten Anstellwalze 12 angelenkt ist. Im Rahmen ihrer Abschwenkbewegung ist die erste Anstellwalze 1 1 auch gegen die Reinigungswalze 19 angestellt worden. Eine zweite Reinigungswalze 19 ist gegen die zweite Anstellwalze 12 angestellt worden. In dieser Stellung reinigen die Reinigungswalzen 19 die Anstellwalzen 1 1 und 12.

Nach der in Figur 6 skizzierten Reinigungsphase kann sich wieder eine Messphase, bei der die erste Anstellwalze 1 1 gegen den Bedruckstoff 4 angestellt ist, anschließen. Die Messwerte können also in einer Abfolge von Mess- und Reinigungszyklen gewonnen werden.

In Figur 7 wird eine Anstellstation gezeigt, bei der der erste Anstellkörper ein umlaufendes Band 1 1 ist. Die Umlaufgeschwindigleit des Bandes entspricht wieder der der Bahn 4, so dass zwischen diesen beiden Elementen 4, 1 1 keine Reltivgeschwindigkeit vorhanden ist. In Folge dieses Umstandes kommt es nicht zu Schäden an dem dem Anstellkörper 1 1 zugewandten Druckmittelfilm auf der Bahn 4. Der bandförmige Anstellkörper 1 1 läuft über Umlenkwalzen 26 und Bahnführungswalzen 27, die ihn auch gegen den Bedruckstoff 4 anstellen. Auf dem bandförmigen Anstellkörper 1 1 befinden sich wieder Sensoren 29, die beispielsweise den Restlösemittelgehalt in dem Farbfilm messen. Dieser kann insbesondere bei dem in Figur 7 gezeigten Aufbau gemessen werden, ohne dass Bestandteile des Druckmittels auf den Anstellkörper 1 1 übergehen. Die Länge des Kontaktes zwischen einem bestimmten Abschnitt der Bahn 4 und einem bestimmten Abschnitt des bandförmigen Anstellkörpers 1 1 ist in diesem Falle für die Messung entscheidend, längere Zeitspannen sind vorteilhaft. Die Länge hängt von der Länge des Abschnitts des bahnförmigen Anstellkörpers 1 1 und der Geschwindigkeit des Bedruckgutes 4 ab. Vorteilhaft sind hier Längen von über einem Meter.

Figur 8 zeigt eine Sensorstation 21 , die mit einer ersten Anstellwalze 1 1 ausgestattet ist, die einen sehr großen Durchmesser aufweist. Die Bedruckstoffbahn 4 umschlingt diese Anstellwalze in einem sehr großen Teil (Umschlingungswinkel). Vorteilhaft sind Umschlingungswinkel von über 90°. Weitere Vorteile ergeben sich bei über 180°, 270° und 300°. Auch bei dieser Anstellwalze 1 1 weist der Walzenmantel Sensoren auf, die Kenngrößen des Farbfilms auf dem Bedruckstoff 4 messen. Insbesondere die Oberflächen von Walzen, bei denen sich elektrische Eigenschaften ändern, können beispielsweise mit fotochemischen Verfahren geschaffen werden. So können wie bereits erwähnt Leiterstrukturen auf diese Oberflächen aufgebracht werden. Die Widerstände oder die Kapazitäten zwischen diesen Leitern können sich in Folge des Kontaktes mit Farbbestandteilen ändern. In jüngerer Zeit werden komplexe Leiterstrukturen auch verstärkt mit Druckverfahren auf Substrate aufgebracht. Neben länger bekannten Siebdruckverfahren (z. B. Hybridtechnik) finden zunehmend Druckverfahren, bei denen organische Polymere in feinen Strukturen oft mit einer Vielzahl von Schichten auf das Substrat aufgebracht werden, zunehmende Beachtung.

Bei all diesen Verfahren ist es vorteilhaft, die Leiter- oder allgemein die Sensorstrukturen auf flexible Substrate aufzubringen, die sich auf die Hülsenoberfläche - oder die bandförmige Oberfläche - aufbringen lassen. Vorteilhaft ist auch, die Oberfläche mit einem Sensorarray beziehungsweise einer Sensormatrix zu versehen.

Neben all diesen physikalischen Sensoren können auch chemische Sensoren zum Einsatz kommen. So sind im Bereich der Chemie Stoffe bekannt, die sich in Anwesenheit anderer Stoffe verfärben, gerinnen oder in einer ähnlichen signifikanten Weise Änderungen erfahren, die gemessen werden können, oder die dem Betrachter ohne Weiteres auffallen. Ein Beispiel für einen derartigen Effekt ist die Reaktion des Lackmuspapiers auf die Änderung des PH-Wertes. Mit Lackmuss beaufschlagte Oberflächen können daher unter gewissen Voraussetzungen als Oberflächen von Anstellkörpern im Sinne dieser Druckschrift zum Einsatz kommen. Angesichts der Vielzahl von Farben oder Farbsystemen, die unter anderem im Verpackungsdruck zum Einsatz kommen, ist es vorteilhaft, die Walzenoberflächen von Anstellwalzen als austauschbare Sleeves auszugestalten. Dies gilt auch dann, wenn der betreffende Anstellkörper 1 1 , 12, 16 und 24 keine Sensoren trägt und lediglich auf unterschiedliche Farbtransporterfordernisse eingestellt werden muss.

Für einen Teil der erwähnten Messverfahren sind gleich bleibende Umweltbedingungen wie eine konstante Temperatur von Vorteil. Diese müssen dann in der Sensorstation 21 bereitstellbar sein. Wie bereits erwähnt ist eine Alternative zu einer konstanten Temperatur von Walze und ggf. Bahn eine Messung der Temperatur, die auch mit einem ersten Anstellkörper 1 1 erfolgen kann. Aufgrund der Temperaturmesswerte können dann Messewerte zu anderen Kennwerten des Druckmittelfilms kalibriert werden.

Der Transport der Bahn 4 auf einer Anstellwalze 1 1 mit einem sehr großen Umschlingungswinkel führt einen lang andauernden innigen Kontakt zwischen der Anstellwalze 1 1 her. Er kann alternativ oder ergänzend zu den Maßnahmen vorgenommen werden, die in Bezug auf Figur 3 zur Erreichung dieses Ziels vorgeschlagen wurden (u. a. Elektrostatik, vorsehen von Walzenspalten durch anstellen von Leitwalzen gegen die Anstellwalze 1 1 ).

In Figur 9 wird wie in Figur 8 eine erste Anstellwalze 1 1 gezeigt, die weitgehend von Bahn umschlungen ist. In dem Bereich, in dem die Oberfläche der Anstellwalze umschlungen ist, liegt die Bahn 4 auf der Oberfläche der Anstellwalze auf und wird lediglich durch die Drehung der Anstellwalze 1 1 transportiert. In einigen Anwendungsfällen kann es sehr wichtig sein, die Geschwindigkeit der einlaufenden Bahn genau zu kennen und Bahngeschwindigkeit und/oder Kreisgeschwindigkeit der Walzenoberfläche so zu steuern, dass diese beiden Größen von Anfang an gleich sind. Zu diesem Zweck kann eigens eine Messung der Bahngeschwindigkeit vor dem Erreichen der Anstellwalze 1 1 erfolgen.

Diese Geschwindigkeit lässt sich vorteilhaft anhand der Umdrehungen einer der am Druckprozess beteiligten Walzen ermitteln. In einigen Anwendungsfällen wird auch eine Geschwindigkeitsermittlung zwischen der in Bahnlaufrichtung letzten Druckzone DZ vor der Sensorstation 7, 8, 21 und der Sensorstation vorteilhaft sein. Diese kann wieder mit Hilfe einer mitlaufenden Walze oder einem Walzenspalt geschehen (Drehzahl der Walze aufzeichnen, über Walzendurchmesser Bahngeschwindigkeit errechnen). Insbesondere in den Fällen, in denen die Rapportlänge in diesem Bereich bekannt ist, bieten sich jedoch auch optische Verfahren an, bei denen zum Beispiel aus der Abfolge von Registermarken auf die Bahngeschwindigkeit geschlossen werden kann.

Es ist vorteilhaft, eine solche weitgehend umschlungene Anstellwalze mit einem großen Durchmesser zu versehen. Durchmesser von mehr als 50 cm sind hier hilfreich.

In dem Bereich zwischen den beiden Andruckwalzen 9 ist eine zweite Anstellwalze 12 gegen die Oberfläche der ersten Anstellwalze 1 1 angestellt. Diese Walze gleicht von ihren Merkmalen her der zweiten Anstellwalze 12 in den Figuren 4 und 5. Statt dieser Walze könnte an dieser Stelle allerdings auch eine Reinigungswalze 19 sinnvoll sein.

In Figur 9 steht die zweite Anstellwalze 12 in Wirkverbindung mit einer Farboder Druckmittelsenke 23, die die gleichen Bestandteile aufweist, wie die Druckmittelsenken 23 in den Figuren 4 und 5. Der in Figur 9 gezeigte Aufbau liefert wieder die Möglichkeit, mit den beiden sensorbewährten Anstellwalzen 1 1 und 12 Messwerte zu ermitteln. Diese können mit unterschiedlichen Verfahren gewonnen werden. Bei der weitgehend umschlungenen Anstellwalze 1 1 bieten sich insbesondere die elektrischen und elektronischen sowie die chemischen Messverfahren an. Bei der zweiten Anstellwalze 12 kommen auch optische Verfahren (unter anderem auf Transmission und/oder Absorption und/oder Reflexion beziehungsweise Streuung an der Walzenoberfläche basierend) in Frage.

Die Wirkverbindung mit der Farbsenke sorgt für einen ständigen Abtransport von Farbbestandteilen aus dem System und verhindert die Anreicherung derselben im Bereich der Sensoren.

Ein Großteil der vorstehend beschriebenen Verfahren können von Steuereinheiten ausgeführt werden, die beispielsweise durch die Implementierung einer geeigneten Software dazu eingestellt sind. Im vorliegenden Zusammenhang kommt vor allem die Steuereinheit der Druckmaschine hierfür in Frage. In Figur 10 ist die Oberfläche eines Anstellkörpers skizziert. Wenn der Anstellkörper eine Walze ist, dann ist Figur 10 als die Skizze einer Abwicklung der Walzenoberfläche zu verstehen. Die Oberfläche 30 ist matrixartig aufgeteilt, wobei die einzelnen Flächenbereiche Sensoren 29 zugeordnet sind. Wie diese Sensoren beschaffen sein können, ist in den Figuren 1 1 und 12 anhand der Flächenabschnitte 31 und 36 gezeigt. Im Flächenabschnitt 31 sind die Leiterbahnen 32 und 33 zu sehen. Durch ihre verdickten Enden ist angedeutet, dass sie in elektrischem Kontakt zu Leiterbahnen unterhalb der Oberfläche stehen. Die beiden Leiterbahnen 32, 33 werden auf ein unterschiedliches elektrisches Potential gebracht. Wenn sich in dem Bereich zwischen den Leiterbahnen eine leitfähige Flüssigkeit befindet, sinkt der Widerstand zwischen den beiden Leiterbahnen 32, 33. Dieser Umstand kann gemessen werden. Der Widerstand sinkt auch dann, wenn sich ein mechanischer Kontakt zwischen den Leiterbahnen 32, 33 und dem Druckmittelfilm ausprägt, ohne dass sich ein endgültiger Übertrag von Druckmittelbestandteilen an den zumindest einen ersten Anstellkörper 1 1 einstellt und der Farbfilm, beispielsweise in Folge seines Restlösemittelgehalts, eine nennenswerte elektrische Leitfähigkeit aufweist.

Alternativ oder ergänzend kann der Bereich zwischen den Leiterbahnen oder aber ganze Bereiche der Oberfläche des Anstellkörpers mit einer Chemikalie bedeckt sein, die Farbbestandteilen reagiert und hierbei zumindest eine elektrische Eigenschaft wie die Leitfähigkeit ändert. Diese Änderung kann dann gemessen werden.

Der Widerstand zwischen den beiden Elektroden 34 und 35 kann in gleicher Weise gemessen werden. Jedoch eignet sich die in Figur 12 gezeigte Geometrie auch zum Messen einer Kapazitätsänderung, die sich in Anwesenheit einer dielektrischen Flüssigkeit zwischen den Elektroden einstellt. Oft werden die Leiterbahnen und Elektroden gegenüber der restlichen Oberfläche 30 erhaben sein. Auch hier kann die Änderung der Kapazität wie bereits beschrieben ausschließlich durch die Eigenschaften von Farbbestandteilen verursacht werden. Auch hier steht jedoch alternativ oder ergänzend die Möglichkeit zur Verfügung, auf der Walzenoberfläche Stoffe vorzusehen, die sich mit Farbbestandteilen verbinden, wobei eine erhebliche Änderung der Kapazität zustande kommt. Aus den Figuren 10 - 12 geht auch hervor, dass durchaus auf einem Anstellkörper 1 1 , 12, 21 mit unterschiedlichen Messverfahren gemessen werden kann, auch wenn ein gleichzeitiges Messen von Widerstand und Kapazität auf einer Oberfläche 30 aus physikalischen Gründen eher die Ausnahme sein dürfte.

Des Weiteren dürfte es nicht nötig sein, einen so großen Teil der Oberfläche 30 mit Sensoren 29 zu versehen, wie es in Figur 9 skizziert ist. In vielen Fällen dürfte es reichen, einen Bruchteil des Druckmittelfilms regelmäßig mit geeigneten Sensoren 29 abzutasten.

Wenn aufgrund der Messwerte die Zusammensetzung des Druckmittels in der Druckmaschine 1 , 10 aus verschiedenen Druckmittelbestandteilen und/oder die Aktivität einer Bahnfinishingstation T, T1 , T2 geregelt werden soll, ist ohnehin mit längeren Ansprechzeiten der zu regelnden Größen zu rechnen.

Bezugszeichenliste

1 Ständerdruckmaschine

2 Abwicklung/Rolle

3 Leitwalzen

4 Bahn

5 Aufwicklung/Rolle

6 Zentraler Gegend ruckzylinder

7 Sensorstation (steuern)

8 Sensorstation (regeln)

9 Andruckwalze

10 Zentralzylindermaschine

1 1 Erste Walze, erster Anstellkörper

12 zweite Walze, zweiter Anstellkörper

13 Sensor

14 Strahlungsquelle

15 Strahlung

16 weitere Walze, weiterer Anstellkörper

17 Rakelkammer

18 Rakelmesser

19 Reinigungswalze

20 Schwenkarm

21 Sensorstation

22 Pfeil in Drehrichtung der Walze

23 Farbsenke

24 weitere Walze, weiterer Anstellkörper

25 Achse der ersten Anstellwalze 1 1

26 Umlenkwalzen

27 Bandführungswalzen

28 Hebel der Bandführungswalzen

29 Sensor

30 Oberfläche eines Anstellkörpers

31 Erster Flächenabschnitt

32 Leiterbahn

33 Leiterbahn

34 Elektrode

35 Elektrode

36 Zweiter Flächenabschnitt

T, T2, T3 Trockner und/oder Vernetzer, Bahnfinishingstation

F1 - F6 F1 - F6

D1 - D6 Druckzylinder 1 -6

DZ1 - DZ6 Druckzonen 1 -6

z Richtung des Bahntransports

y Transportrichtung des Druckmittels

Claims

Patentansprüche

Rotationsdruckmaschine (1 , 10) zum Bedrucken eines Bedrucksstoffes (4),

- welche über Transportmittel (3) verfügt, mit welchen der Bedruckstoff (4) in einer Transportrichtung (z) durch die Druckmaschine (1 , 10) führbar ist,

- welche über zumindest ein Farbwerk (F1 - F6) verfügt, mit welchem Druckmittel auf den Bedrucksstoff (4) aufbringbar ist

- und welche eine Sensorstation (7, 8, 21 ) aufweist, die dem zumindest einen Farbwerk (F1 - F6) in der Transportrichtung (z) des Bedruckstoffs (4) nachgelagert ist,

dadurch gekennzeichnet,

- dass die Sensorstation (7, 8, 21 ) zumindest einen ersten Anstellkörper (1 1 ) aufweist, der im Bereich des aufgetragenen Druckmittels in Kontakt mit dem Bedruckstoff (4) bringbar ist,

- und dass die Sensorstation (7, 8, 21 ) Sensoren (13, 29) aufweist, mit welchen Messwerte aufzeichenbar sind,

- die von Bestandteilen von Druckmitteln stammen, die in Kontakt mit dem zumindest einen ersten Anstellkörper (1 1 ) stehen und/oder von dem zumindest einen ersten Anstellkörper (1 1 ) von der Bedruckstoffbahn (4) abgenommen worden sind.

Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

- dass dem zumindest einen Farbwerk (F1 - F6) zumindest eine Druckgutfi- nishingstation (T, T1 , T2) nachgelagert ist, deren Aktivität von einer Steuervorrichtung steuerbar ist,

- dass der Steuervorrichtung die Messwerte der Sensorstation (7, 8, 21 ) zuleitbar sind

- und dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Aktivität der Druckgut- finishingstation (T, T1 , T2) aufgrund der Messwerte zu steuern oder zu regeln.

Rotationsdruckmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Sensorstation (7, 8, 21 ) zumindest einen zweiten ersten Anstellkörper (1 1 ), der ebenfalls in Kontakt mit dem Bedruckstoff (4) bringbar ist, aufweist.

Rotationsdruckmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Sensorstation (7, 8, 21 ) zumindest einen zweiten Anstellkörper (12), der seinerseits in Kontakt mit zumindest einem ersten Anstellkörper (1 1 ) bringbar ist, aufweist.

Rotationsdruckmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Sensorstation (7, 8, 21 ) zumindest eine Druckmittelsenke (23) zum Abnehmen von Druckmittel von zumindest einem der Anstellkörper (1 1 , 12, 16) der Sensorstation (7, 8, 21 ) aufweist.

Rotationsdruckmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

zumindest einer der Anstellkörper (1 1 , 12, 16) der Sensorstation (7, 8, 21 ) über Sensoren (29) in seiner Kontaktfläche verfügt, mit welchen Messsignale aufzei- chenbar sind, die in Abhängigkeit zu der Konzentration von Druckmittelbestandteilen auf der Kontaktfläche des Anstellkörpers (1 1 , 12, 16) mit der Bedruckstoffbahn (4) stehen.

7. Rotationsdruckmaschine nach dem vorstehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Sensoren (29) in der Kontaktfläche des zumindest einen Anstellkörpers (1 1 , 12, 16) Sensoren sind, die ihre elektrischen und/oder elektronischen Eigenschaften bei einem Kontakt mit Druckmittelbestandteilen ändern.

8. Rotationsdruckmaschine nach dem vorstehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Sensoren (29) freiliegende Leiter oder Halbleiterbahnen (32, 33, 34, 35) aufweisen.

9. Rotationsdruckmaschine einem der vorstehenden Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass zumindest einer der Anstellkörper (1 1 , 12, 16) der Sensorstation (7, 8, 21 ) eine Walze ist,

und dass diese Walze aus einem SIeeve und einem Dorn zusammensetzbar ist,

wobei der SIeeve die Umfangsfläche der Walze bildet und der Dorn im Walzeninneren ist.

10. Rotationsdruckmaschine einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

zumindest eine der Walzen der Sensorstation (7, 8, 21 ) temperierbar ist.

1 1 . Rotationsdruckmaschine einem der vorstehenden Ansprüche,

gekennzeichnet durch

ein Sensorsystem (13, 29), das in eine Arbeitsstellung zu zumindest einer der Walzen der Sensorstation (7, 8, 21 ) bringbar ist.

12. Verfahren zum Überwachen von Kennwerten eines auf einen Bedruckstoff aufgedruckten Druckmittels,

dadurch gekennzeichnet,

- dass zumindest ein erster Anstellkörper (1 1 , 12, 21 ) im Bereich des aufge- druckten Druckmittels in Kontakt mit der Bahn (4) gebracht wird - und dass Messungen an Bestandteilen des Druckmittels durchgeführt werden, die sich in Kontakt mit dem Anstellkörper (1 1 , 12, 21 ) befinden und/oder von dem zumindest einen ersten Anstellkörper (1 1 , 12, 21 ) transportiert worden sind.

13. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Mengenverhältnis der Bestandteile des Druckmittels in der Druckmaschine (1 , 10) aufgrund der Messungen geregelt wird.

14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

Bestandteile des Druckmittels von dem ersten Anstellkörper (1 1 ) zumindest zu einem zweiten Anstellkörper (12) und gegebenenfalls zu weiteren Anstellkörpern (21 ) weiter transportiert werden.

15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

zumindest ein Anstellkörper (1 1 ) in zeitlichen Intervallen von einer laufenden Bedruckstoffbahn (4) oder einem in der Transportrichtung des Druckmittels (y) vorgelagerten Anstellkörper (1 1 , 12, 21 ) an- und abgestellt wird.

16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

zumindest ein Anstellkörper (1 1 , 12, 21 ) gewaschen wird.

17. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

mit zumindest zwei Gruppen von Sensoren (13, 29) vorzugsweise mit zwei unterschiedlichen Messverfahren gemessen wird.