[0001] Die Erfindung betrifft eine Druckmaschine, insbesondere zur Bebilderung eines Substrats
wie beispielsweise einer Bahn, insbesondere einer Papierbahn.
[0002] Die
DE 10 2009 045 679 B4 offenbart ein Verfahren zur Regelung eines Antriebs wenigstens eines registerhaltig
anzutreibenden Rotationskörpers einer Druckmaschine, wobei der registerhaltig anzutreibende
Rotationskörper durch einen Antriebsmotor über einen Antriebsstrang und/oder in einem
Antriebsverbund rotatorisch angetrieben wird.
[0003] Der
DE 10 2007 021 787 B4 ist ein Verfahren zur Steuerung einer Druckmaschine als bekannt zu entnehmen, mit
einer Transportvorrichtung für Werkstücke, mit einer Gravurwalze und mit einer Auftragswalze
sowie mit deren Antrieben und Steuerungen und mit Sensoren und Messeinrichtungen,
wobei ein Sensor im Einlauf der Druckmaschine die Vorderkante eines einlaufenden Werkstücks
detektiert und den Drehwinkel der Gravurwalze und/oder der Auftragswalze bis zum Ort
des ersten Kontakts der Auftragswalze mit der Vorderkante des Werkstücks zu dieser
synchronisiert wird.
[0004] Außerdem ist aus der
US 7 542 175 B2 eine Druckmaschine bekannt, mit einem Flexodruckmodul, welches dazu ausgebildet ist,
Bewegungen und Spannungen eines Bahnsubstrats zu variieren. Außerdem ist ein Tiefdruckmodul
vorgesehen, welches dazu ausgebildet ist, Bewegungen und Spannungen des Bahnsubstrats
zu variieren. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Druckmaschine zu schaffen,
mittels welcher wenigstens ein Substrat wie beispielsweise eine Bahn, insbesondere
eine Papierbahn, besonders vorteilhaft bebildert, insbesondere bedruckt, werden kann.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Druckmaschine mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen
der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
[0006] Die erfindungsgemäße Druckmaschine umfasst wenigstens einen als Tiefdruckzylinder
zum Durchführen eines Tiefdruckverfahrens ausgebildeten ersten Zylinder zum Aufbringen
zumindest einer Druckschicht auf ein Substrat wie beispielsweise eine Bahn, insbesondere
eine Papierbahn, wobei das Substrat beispielsweise biegeschlaff beziehungsweise formlabil
ist. Mit anderen Worten ist der erste Zylinder als Tiefdruckzylinder ausgebildet,
mittels welchem ein Tiefdruckverfahren durchführbar ist. Dabei ist mittels des ersten
Zylinders die zumindest eine Druckschicht auf das Substrat aufbringbar.
[0007] Die Druckmaschine umfasst ferner wenigstens einen zum Durchführen eines von einem
Tiefdruckverfahren unterschiedlichen Bebilderungsverfahrens ausgebildeten zweiten
Zylinder zum Bebildern zumindest eines Teilbereichs wenigstens einer auf das Substrat
aufgebrachten Druckschicht. Bei der wenigstens einen auf das Substrat aufgebrachten
Druckschicht, die beziehungsweise deren Teilbereich mittels des zweiten Zylinders
zu bebildern ist, handelt es sich beispielsweise um die zuvor genannte, zumindest
eine Druckschicht, welche mittels des ersten Zylinders auf das Substrat aufgebracht
wird beziehungsweise wurde. Unter dem Merkmal, dass der zweite Zylinder zum Durchführen
eines von einem Tiefdruckverfahren unterschiedlichen Bebilderungsverfahrens ausgebildet
ist, ist insbesondere zu verstehen, dass es sich bei dem Bebilderungsverfahren, welches
mittels des zweiten Zylinders durchführbar ist beziehungsweise durchgeführt wird,
nicht um ein Tiefdruckverfahren handelt.
[0008] Die erfindungsgemäße Druckmaschine umfasst ferner einen den Zylindern gemeinsamen
Druckständer, an welchem die Zylinder zumindest drehbar gelagert sind. Außerdem umfasst
die erfindungsgemäße Druckmaschine eine elektronische Recheneinrichtung, welche dazu
ausgebildet ist, die Zylinder in Abhängigkeit von einer virtuellen Leitachse registerhaltig
anzutreiben. Mit anderen Worten ist es im Rahmen eines Verfahren zum Betreiben der
erfindungsgemäßen Druckmaschine beziehungsweise im Rahmen eines Verfahrens zum Bebildern
zumindest des Teilbereichs des Substrats vorgesehen, dass die zumindest drehbar an
dem gemeinsamen Druckständer gelagerten Zylinder mittels der elektronischen Recheneinrichtung
in Abhängigkeit von der genannten virtuellen Leitachse registerhaltig angetrieben
und somit gesteuert beziehungsweise geregelt werden.
[0009] Wie aus dem allgemeinen Stand der Technik im Bereich von Druckverfahren und Druckmaschinen
hinlänglich bekannt ist, ist beispielsweise unter der virtuellen Leitachse zu verstehen,
dass die Zylinder nicht oder nicht nur mechanisch miteinander gekoppelt und somit
nicht oder nicht nur mechanisch zueinander synchronisiert sind, sondern die Zylinder
sind beispielsweise mechanisch entkoppelt und werden dabei mittels der elektronischen
Recheneinrichtung steuerungs- oder regelungstechnisch synchronisiert. Insbesondere
kann durch den Einsatz der virtuellen und somit körperlich nicht vorhandenen, sondern
steuerungs- beziehungsweise regelungstechnisch und somit elektronisch realisierten
Leitachse eine Königswelle entfallen, sodass beispielsweise eine Königswelle zum mechanischen
Koppeln und Synchronisieren der Zylinder entfallen kann, um dadurch beispielsweise
einen mechanischen Verbund zwischen den Zylindern aufzulösen beziehungsweise zu vermeiden.
[0010] Die virtuelle Leitachse wird insbesondere dadurch realisiert, dass den Zylindern
jeweilige Einzelantriebe zum Antreiben der Zylinder zugeordnet sind, wobei die Einzelantriebe
über die virtuelle Leitachse und somit steuerungs- beziehungsweise regelungstechnisch,
nicht jedoch physisch beziehungsweise mechanisch, miteinander gekoppelt beziehungsweise
synchronisiert sind. Dies erfolgt beispielsweise durch eine Lageregelung, welche mittels
der elektronischen Recheneinrichtung durchgeführt wird. Die Einzelantriebe enthalten
dabei beispielsweise von der Lageregelung oder von einer Bewegungssteuerung, insbesondere
zumindest im Wesentlichen gleichzeitig, aktuelle Positionen der Leitachse als Positionssollwerte.
Die Positionssollwerte erhalten die Antriebe beispielsweise über ein insbesondere
als Echtzeit-Bussystem ausgebildetes Bussystem. Dabei übermittelt die elektronische
Recheneinrichtung beispielsweise elektrische Signale, welche die jeweiligen Positionssollwerte
charakterisieren beziehungsweise umfassen. Die Einzelantrieb empfangen die Signale
und somit die Positionssollwerte und bewegen die Zylinder beispielsweise, insbesondere
geregelt, in Ist-Positionen, die vorzugsweise den Positionssollwerten entsprechen
oder nur geringfügig, beispielsweise aufgrund von technisch bedingten Regelungenauigkeiten,
von den Positionssollwerten abweichen.
[0011] Durch die Verwendung der virtuellen Leitachse ist es möglich, die beispielsweise
als Druckzylinder ausgebildeten und im Rahmen eines Druckverfahrens zum Einsatz kommenden
Zylinder, absolut, das heißt zu 100 Prozent winkelsynchron arbeiten zu lassen, sodass
diese beispielsweise über nur eine Register-Regelstelle gesteuert beziehungsweise
geregelt werden können, wodurch Kosten im Vergleich zu herkömmlichen Druckmaschinen
eingespart werden können. Ferner wird beispielsweise ein Bedien- beziehungsweise Handlingsaufwand
für eine Person vereinfacht, und zudem kann eine autonome Verstellung des ersten Zylinders
und/oder des zweiten Zylinders, insbesondere zu einem Referenzdruckwert, ermöglicht
werden.
[0012] Bei dem Bebilderungsverfahren handelt es sich insbesondere um ein rotatives Bebilderungsverfahren.
Das Bebilderungsverfahren kann insbesondere ein Flexodruck beziehungsweise ein Flexodruckverfahren,
eine Prägung beziehungsweise ein Prägeverfahren, eine Holographie beziehungsweise
ein Holographieverfahren und/oder eine magnetische Ausrichtung umfassen.
[0013] Die Druckschicht, welche mittels des ersten Zylinders auf das beispielsweise als,
insbesondere biegeschlaffe beziehungsweise formlabile, Bahn beziehungsweise Papierbahn
ausgebildete Substrat aufgebracht und/oder mittels des zweiten Zylinders bebildert
wird, umfasst beispielsweise eine Flüssigkeit wie eine Farbe, einen Lack oder dergleichen.
[0014] Der zweite Zylinder wird beispielsweise verwendet, um einen Flexodruck beziehungsweise
ein Flexodruckverfahren durchzuführen. Hierzu weist beispielsweise der zweite Zylinder
wenigstens eine Flexoplatte auf, die beispielsweise leicht in die Druckschicht drückt,
um diese zumindest teilweise zu bebildern. Somit wird beispielsweise mittels des zweiten
Zylinders ein berührungsempfindliches Bebilderungsverfahren, insbesondere Druckverfahren,
durchgeführt, in dessen Rahmen der zweite Zylinder die Druckschicht berührt und beispielsweise
zumindest teilweise in diese eintaucht. Alternativ ist es denkbar, dass mittels des
zweiten Zylinders ein berührungsloses Bebilderungsverfahren, insbesondere Druckverfahren,
durchgeführt wird, in dessen Rahmen der zweite Zylinder die Druckschicht während des
Durchführens des Bebilderungsverfahrens nicht berührt. Hierzu ist der zweite Zylinder
beispielsweise dazu ausgebildet, Magnetkräfte bereitzustellen. Diese Magnetkräfte
wirken beispielsweise mit in der Druckschicht aufgenommenen Partikeln, insbesondere
Plättchen, zusammen, wodurch die Partikel beziehungsweise Plättchen ausgerichtet werden.
Auf diese Weise kann ein berührungsloses Bebilderungsverfahren durchgeführt werden.
Insgesamt ist erkennbar, dass sich bei der erfindungsgemäßen Druckmaschine ein besonders
vorteilhafter Synchronlauf der Zylinder auf besonders einfache und insbesondere kostengünstige
Weise realisieren lässt, ohne dass eine insbesondere körperlich vorhandene beziehungsweise
mechanische Registersteuerung erforderlich ist.
[0015] In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist dem ersten Zylinder ein erster Antriebsmotor
zum Antreiben des ersten Zylinders zugeordnet. Ferner ist dem zweiten Zylinder eine
von dem ersten Antriebsmotor unterschiedlicher, zusätzlich zu dem ersten Antriebsmotor
vorgesehener zweiter Antriebsmotor zum Antreiben des zweiten Zylinders zugeordnet.
Der jeweilige Antriebsmotor ist beispielsweise als Elektromotor ausgebildet. Die Antriebsmotoren
sind beispielsweise die zuvor genannten Einzelantriebe. Dabei ist die elektronische
Recheneinrichtung dazu ausgebildet, die Antriebsmotoren in Abhängigkeit von der virtuellen
Leitachse anzusteuern und dadurch die Zylinder über die Antriebsmotoren in Abhängigkeit
von der virtuellen Leitachse registerhaltig anzutreiben. Auf diese Weise können die
Zylinder besonders präzise synchronisiert beziehungsweise synchron zueinander angetrieben
werden, sodass das Substrat besonders präzise und somit optisch ansprechend bebildert
werden kann. Diese präzise Synchronisierung der Zylinder ist dabei ohne mechanische
beziehungsweise körperliche Kopplung der Zylinder realisierbar, sodass die Teileanzahl
und die Kosten der Druckmaschine besonders gering gehalten werden können.
[0016] Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Zylinder
dazu ausgebildet, zumindest einen Teilbereich der zumindest einen mittels des Tiefdruckzylinders
auf das Substrat aufgebrachten Druckschicht zu bebildern. Somit kann beispielsweise
die zumindest eine Druckschicht eine von der wenigstens einen Druckschicht unterschiedliche
Druckschicht sein. Jedoch ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die zumindest eine
Druckschicht die wenigstens eine Druckschicht ist.
[0017] Eine besonders präzise Bebilderung lässt sich dadurch realisieren, dass die Zylinder
in radialer Richtung des jeweiligen Zylinders relativ zueinander verstellbar sind.
Somit ist beispielsweise wenigstens einer der Zylinder in radialer Richtung des einen
Zylinders relativ zu dem anderen Zylinder sowie insbesondere relativ zu dem Druckständer
verstellbar, das heißt bewegbar. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass einer
der Zylinder, insbesondere der zweite Zylinder, relativ zu dem anderen Zylinder, insbesondere
dem ersten Zylinder, in radialer Richtung des einen Zylinders und dabei horizontal
verstellbar, insbesondere verschiebbar, ist. Wird beispielsweise der eine Zylinder
horizontal und insbesondere in radialer Richtung des einen Zylinders relativ zu dem
anderen Zylinder und insbesondere relativ zu dem Druckständer verschoben, so bleibt
beispielsweise der andere Zylinder fix, das heißt insbesondere ortsfest. Dadurch ist
es beispielsweise möglich, den einen Zylinder an eine andere Walze, insbesondere an
eine Gegendruckwalze, anzustellen, um dadurch beispielsweise die Qualität und Stärke
der zusätzlichen Bebilderung auf dem Substrat zu justieren.
[0018] Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Zylinder in axialer
Richtung des jeweiligen Zylinders relativ zueinander verstellbar sind. Somit ist beispielsweise
wenigstens einer der Zylinder in axialer Richtung des einen Zylinders relativ zu dem
anderen Zylinder und beispielsweise relativ zu dem Druckständer verstellbar, das heißt
bewegbar beziehungsweise verschiebbar. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass
die Zylinder relativ zueinander radial und/oder axial verstellbar sind, um dadurch
die Zylinder besonders präzise justieren zu können. Nach Justierung der Zylinder nehmen
diese jeweilige Positionen beziehungsweise Lagen, insbesondere relativ zueinander,
ein, wobei diese Positionen fixiert werden, insbesondere mittels der virtuellen Leitachse.
Insbesondere werden die Zylinder, insbesondere relativ zueinander, mittels der virtuellen
Leitachse gekoppelt, wodurch insbesondere ihre Ausrichtung relativ zueinander, virtuell,
das heißt ohne mechanische beziehungsweise körperlich vorhandene Registersteuerung
oder Koppeleinrichtung fixiert und beibehalten wird. Dadurch können die Kosten besonders
gering gehalten werden.
[0019] Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Zylinder
dazu ausgebildet, zumindest teilweise in die wenigstens eine Druckschicht einzutauchen
und dadurch zumindest den Teilbereich der wenigstens einen Druckschicht durch Berührung
zu bebildern. Bei dieser Ausführungsform ist es somit vorgesehen, dass der zweite
Zylinder dazu ausgebildet ist, das Bebilderungsverfahren in Form eines berührungsempfindlichen
Bebilderungsverfahrens durchzuführen, wodurch eine besonders vorteilhafte Bebilderung
realisiert werden kann.
[0020] Als weiter besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der zweite Zylinder dazu
ausgebildet ist, zumindest den Teilbereich der wenigstens einen Druckschicht bezogen
auf die Druckschicht berührungslos zu bebildern, sodass der zweite Zylinder die Druckschicht
nicht berührt, um zumindest den Teilbereich der Druckschicht zu bebildern.
[0021] Hierbei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der zweite Zylinder dazu
ausgebildet ist, magnetische Kräfte bereitzustellen und mittels der magnetischen Kräfte
zumindest den Teilbereich des wenigstens einen Substrats berührungslos zu bebildern.
[0022] Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der zweite Zylinder
unmittelbar an den ersten Zylinder anschließt. Darunter ist zu verstehen, dass, insbesondere
in Lauf- beziehungsweise Bewegungsrichtung des Substrats durch die beziehungsweise
entlang der Druckmaschine, zwischen den Zylindern kein Zylinder zum Bebildern und/oder
zum Aufbringen eines Materials auf das Substrat angeordnet ist.
[0023] Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Druckmaschine wenigstens
ein Referenzdruckwerk aufweist. Dabei ist die elektronische Recheneinrichtung dazu
ausgebildet, das Referenzdruckwerk und den ersten Zylinder in Abhängigkeit von einer
der virtuellen Leitachse übergeordneten, weiteren virtuellen Leitachse anzutreiben
und den zweiten Zylinder dem ersten Zylinder nachzuführen. Bei dieser Ausführungsform
ist somit die erste virtuelle Leitachse eine virtuelle Subleitachse, welche der weiteren
virtuellen Leitachse untergeordnet ist. Die weitere virtuelle Leitachse ist somit
beispielsweise eine virtuelle Hauptleitachse, der die Subleitachse untergeordnet ist.
Mittels der virtuellen Hauptleitachse werden beispielsweise der erste Zylinder und
das Referenzdruckwerk zueinander synchronisiert und dabei insbesondere registerhaltig
angetrieben. Da ferner der zweite Zylinder dem ersten nachgeführt wird, ergibt sich
ein registerhaltiger und somit besonders präziser Prozess, welcher aufgrund der Verwendung
der virtuellen Leitachsen besonders kostengünstig realisiert werden kann. Da die virtuellen
Leitachsen zum Einsatz kommen, kann beispielsweise auf mechanische Kopplungen zwischen
den Zylindern und zwischen dem ersten Zylinder und dem Referenzdruckwerk verzichtet
werden, wobei der zuvor genannte registerhaltige Prozess virtuell, das heißt steuerungs-
beziehungsweise regelungstechnisch mithilfe der elektronischen Recheneinrichtung und
der virtuellen Leitachsen realisiert wird. Da dabei der zweite Zylinder mittels der
virtuellen Subleitachse dem ersten Zylinder nachgeführt wird, kann eine besonders
präzise Bebilderung dargestellt werden.
[0024] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die
vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie
die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur
alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung
verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
[0025] Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Druckmaschine.
[0026] Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine im Ganzen mit 10
bezeichnete Druckmaschine zum Durchführen eines Druckverfahrens, in dessen Rahmen
beispielsweise ein Substrat 12 zumindest in einem Teilbereich bebildert wird. Das
Substrat 12 wird entlang der beziehungsweise durch die Druckmaschine 10 entlang einer
Bewegungsrichtung gefördert, welche in der Fig. durch Pfeile 14 veranschaulicht ist.
Das Substrat ist biegeschlaff beziehungsweise formlabil, wobei das Substrat 12 beispielsweise
als Bahn, insbesondere als Papierbahn, ausgebildet ist. Geführt und gespannt wird
das Substrat 12 beispielsweise mittels jeweiliger Walzen 16 und 17 der Druckmaschine
10, wobei - wie in der Fig. durch einen Doppelpfeil 18 veranschaulicht ist - wenigstens
eine der Walzen 16 und 17 vertikal und/oder horizontal verstellbar, das heißt bewegbar
ist. Dadurch kann beispielsweise das Substrat 12 hinsichtlich seiner Spannung eingestellt
werden.
[0027] Die Druckmaschine 10 umfasst einen ersten Zylinder 20, welcher als Tiefdruckzylinder
zum Durchführen eines Tiefdruckverfahrens ausgebildet ist. Ferner ist der erste Zylinder
20 dazu ausgebildet, ein Material 22 auf das Substrat 12 auszubringen, um dadurch
aus dem Material zumindest eine Druckschicht auszubilden. Somit wird mittels des ersten
Zylinders 20 (Tiefdruckzylinder) die zumindest eine Druckschicht aus dem Material
22 auf das Substrat 12 aufgebracht. Das Material 22 ist beispielsweise eine Flüssigkeit,
wobei das Material 22 insbesondere eine Farbe oder ein Lack ist.
[0028] Aus der Fig. ist erkennbar, dass das Material 22 in einem Behältnis 24 der Druckmaschine
10 aufgenommen ist, wobei der erste Zylinder 20 in das Material 22 eintaucht. Dadurch
bleibt ein Teil des in dem Behältnis 24 aufgenommenen Materials an dem Zylinder 20,
insbesondere an dessen außenumfangsseitiger Mantelfläche 26, haften. Das an der außenumfangsseitigen
Mantelfläche 26 haftende Material 22 wird auf das Substrat 12 übertragen und bleibt
in der Folge an dem Substrat 12 haften. Hierzu berührt beispielsweise der Zylinder
20 das Substrat 12 beziehungsweise zumindest das zunächst an der außenumfangsseitigen
Mantelfläche 26 haftende Material berührt das Substrat 12 und wird dadurch zumindest
teilweise auf das Substrat 12 übertragen und insbesondere auf das Substrat 12 aufgetragen
beziehungsweise aufgebracht.
[0029] Die Druckmaschine 10 weist ferner einen zweiten Zylinder 28 auf, welcher beispielsweise
auch als Imagezylinder oder Bebilderungszylinder bezeichnet wird. Der zweite Zylinder
28 ist zum Durchführen eines von einem Tiefdruckverfahren unterschiedlichen Bebilderungsverfahrens,
insbesondere Druckverfahrens, ausgebildet. Mit anderen Worten, im Rahmen eines Verfahrens
zum Betreiben der Druckmaschine 10 beziehungsweise im Rahmen eines Verfahrens zum
Bebildern zumindest eines Teilbereichs des Substrats 12 wird mittels des ersten Zylinders
20 die zumindest eine Druckschicht auf das Substrat 12 aufgebracht. Hierzu wird zumindest
ein Teil des zunächst in dem Behältnis 24 aufgenommenen Materials 22 mittels des Zylinders
20 auf das Substrat 12 aufgebracht, wodurch aus dem auf das Substrat 12 aufgebrachten
Material 22 die zumindest eine Druckschicht gebildet wird. Dabei wird mittels des
Zylinders 20 ein Tiefdruckverfahren durchgeführt. Mittels des zweiten Zylinders 28,
welcher in Bewegungs- beziehungsweise Förderrichtung des Substrats 12 durch die Druckmaschine
10 unmittelbar auf den Zylinder 20 folgt, wird ein von einem Tiefdruckverfahren unterschiedliches
Bebilderungsverfahren durchgeführt. Im Rahmen des Bebilderungsverfahrens wird zumindest
ein Teilbereich wenigstens einer auf das Substrat 12 aufgebrachten Druckschicht mittels
des Zylinders 28 bebildert. Bei der wenigstens einen auf das Substrat 12 aufgebrachten
Druckschicht, welche mittels des Zylinders 28 bebildert wird, handelt es sich vorzugsweise
um die zuvor genannte, zumindest eine Druckschicht, welche mittels des Zylinders 20
auf das Substrat 12 aufgebracht wird beziehungsweise wurde. Beispielsweise ist die
Walze 17 eine Gegendruckwalze für den zweiten Zylinder 28.
[0030] Aus der Fig. ist dabei erkennbar, dass sich der zweite Zylinder 28 in Bewegungsrichtung
des Substrats 12 durch die Druckmaschine 10 unmittelbar an den ersten Zylinder 20
anschließt, sodass in Bewegungsrichtung des Substrats 12 durch die Druckmaschine 10
zwischen den Zylindern 20 und 28 kein weiterer Zylinder vorgesehen ist, mittels welchem
ein Material auf das Substrat 12 aufgebracht oder eine auf das Substrat 12 aufgebrachte
Druckschicht bebildert wird.
[0031] Bei dem in der Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass
die zumindest eine Druckschicht mittels des Zylinders 20 rotativ auf das Substrat
12 aufgebracht wird. Hierzu wird der Zylinder 20 um eine Drehachse 30 gedreht, wobei
die Drehachse 30 horizontal verläuft. Ferner wird das Bebilderungsverfahren mittels
des zweiten Zylinders 28 als rotatives Bebilderungsverfahren durchgeführt. Hierzu
wird der Zylinder 28 um eine Drehachse 32 gedreht, wobei auch die Drehachse 32 horizontal
verläuft. Beispielsweise verlaufen die Drehachsen 30 und 32 parallel zueinander, wobei
die Drehachse 30 und 32 jedoch versetzt beziehungsweise desachsiert zueinander sind.
[0032] Die Druckmaschine 10 umfasst ferner einen den Zylindern 20 und 28 gemeinsamen Druckständer
33, an welchem die Zylinder 20 und 28 zumindest drehbar gelagert sind. Somit können
sich die Zylinder 20 und 28 um die jeweiligen Drehachsen 30 und 32 relativ zu dem
Druckständer 33 drehen. Schließlich ist eine elektronische Recheneinrichtung 34 vorgesehen,
welche auch als Steuergerät bezeichnet wird. Die elektronische Recheneinrichtung 34
ist dazu ausgebildet, die Zylinder 20 und 28 in Abhängigkeit von einer virtuellen
Leitachse 36 registerhaltig anzutreiben.
[0033] Die Druckmaschine 10 weist beispielsweise wenigstens ein in der Fig. besonders schematisch
dargestelltes Referenzdruckwerk 38 auf. Dabei ist die elektronische Recheneinrichtung
34 dazu ausgebildet, das Referenzdruckwerk 38 und den ersten Zylinder 20 in Abhängigkeit
von einer der virtuellen Leitachse 36 übergeordneten, weiteren virtuellen Leitachse
40 anzutreiben und den zweiten Zylinder 28 dem ersten Zylinder 20, insbesondere in
Abhängigkeit von der ersten virtuellen Leitachse 36, nachzuführen. Die weitere virtuelle
Leitachse 40 ist beispielsweise eine virtuelle Hauptleitachse, welche der ersten virtuellen
Leitachse 36 übergeordnet ist. Somit ist die erste virtuelle Leitachse 36 eine virtuelle
Subleitachse, welche dazu genutzt wird, die Zylinder 20 und 28, insbesondere virtuell
und somit beispielsweise regelungs-beziehungsweise steuerungstechnisch, miteinander
zu koppeln und zu synchronisieren. Hierdurch kann das Substrat 12 besonders präzise
bebildert werden. Durch die Verwendung der virtuellen Leitachsen 36 und 40 kann beispielsweise
auf mechanische und somit körperlich vorhandene Kopplungen verzichtet werden, sodass
die Kosten besonders gering gehalten werden können. Ferner können die Zylinder 20
und 28 besonders präzise und beispielsweise absolut winkelsynchron angetrieben werden.
[0034] Aus der Fig. ist außerdem erkennbar, dass dem ersten Zylinder 20 ein erster Antriebsmotor
42 zugeordnet ist, mittels welchem der erste Zylinder 20 antreibbar ist beziehungsweise
angetrieben wird. Ferner ist dem zweiten Zylinder 28 ein von dem ersten Antriebsmotor
42 unterschiedlicher, zusätzlich zu dem ersten Antriebsmotor 42 vorgesehener zweiter
Antriebsmotor 44 zugeordnet, mittels welchem der zweite Zylinder 28 antreibbar ist
beziehungsweise angetrieben wird. Wie in der Fig. durch Doppelpfeile 46 veranschaulicht
ist, werden die Antriebsmotoren 42 und 44, welche beispielsweise als Elektromotoren
ausgebildet sind, mittels der elektronischen Recheneinrichtung 34 in Abhängigkeit
von der virtuellen Subleitachse (virtuelle Leitachse 36) angesteuert, wodurch die
Zylinder 20 und 28 über die Antriebsmotoren 42 und 44 mittels der elektronischen Recheneinrichtung
34 zueinander synchronisiert und dadurch registerhaltig angetrieben werden. Die Antriebsmotoren
42 und 44 sind Einzelantriebe, welche nicht etwa mechanisch, sondern über die virtuelle
Leitachse 36 virtuell, das heißt steuerungs- beziehungsweise regelungstechnisch beziehungsweise
signaltechnisch miteinander gekoppelt und dadurch synchronisiert sind.
[0035] Wenigstens einem der Zylinder 20 und 28 ist beispielsweise ein beispielsweise als
Elektromotor ausgebildeter Seitenmotor zugeordnet, mittels welchem der wenigstens
eine Zylinder in axialer Richtung des wenigstens einen Zylinders relativ zu dem anderen
Zylinder und insbesondere relativ zu dem Druckständer 33 verstellt und somit verschoben
werden kann. Hierdurch kann beispielsweise das sogenannte Seitenregister eingestellt
werden. Ferner ist es durch den jeweiligen Antriebsmotor 42 beziehungsweise 44 möglich,
den jeweiligen Zylinder 20 beziehungsweise 28, insbesondere relativ zu dem jeweils
anderen Zylinder 28 beziehungsweise 20, zu verdrehen, sodass der jeweilige Zylinder
20 beziehungsweise 28 in seiner Umfangsrichtung verstellt werden kann. Dadurch kann
eine Winkelposition der Zylinder 20 und 28 relativ zueinander eingestellt werden,
sodass das sogenannte Längsregister eingestellt werden kann. Das Längsregister und
das Seitenregister werden eingestellt, indem die Zylinder 20 und 28 relativ zueinander
justiert werden. Mittels der virtuellen Leitachse 36 werden die Zylinder 20 und 28
über die Antriebsmotoren 42 und 44 derart angetrieben, dass die eingestellte Winkelposition
fixiert bleibt, sodass die Zylinder 20 und 28 registerhaltig angetrieben werden. Die
zuvor eingestellte Winkelposition beziehungsweise das zuvor eingestellte Längsregister
wird nicht etwa durch eine mechanische Kopplung zwischen den Zylindern 20 und 28,
sondern durch eine signaltechnische Kopplung fixiert, indem die Antriebsmotoren 42
und 44 von der elektronischen Recheneinrichtung 34 in Abhängigkeit von der virtuellen
Leitachse 36 angetrieben werden, insbesondere derart, dass die zuvor eingestellte
Winkelposition erhalten bleibt.
[0036] Aus der Fig. ist erkennbar, dass das Substrat 12 zwischen den Zylindern 20 und 28
eine nur geringe Länge aufweist. Durch Wärmeveränderung, insbesondere durch Beheizen
des Substrats 12, arbeitet das Substrat 12, sodass es beispielsweise zu Spannungs-
und/oder Längenveränderungen des Substrats 12 kommt. Insbesondere die Winkelposition
der Zylinder 20 und 28 wird an diese Spannungs- beziehungsweise Längenänderungen angepasst
und auf die beschriebene Weise mittels der virtuellen Leitachse 36 beibehalten, sodass
die Druckschicht besonders präzise auf das Substrat 12 appliziert und schließlich
bebildert werden kann.
[0037] Dabei ist beispielsweise der Antriebsmotor 42 ein Master oder Masterantrieb, während
der Antriebsmotor 44 ein Slaveantrieb oder Slave ist, der dem Master nachgeführt wird.
In der Folge bleiben beispielsweise die Zylinder 20 und 28, insbesondere hinsichtlich
ihrer Winkelposition, stets gleich ausgerichtet wie zuvor eingestellt beziehungsweise
justiert. Wird dann, insbesondere infolge von Längen- und/oder Spannungsänderungen
des Substrats 12, der erste Zylinder 20 gedreht beziehungsweise verdreht, so wird
der zweite Zylinder 28 ebenfalls gedreht beziehungsweise verdreht und dabei dem ersten
Zylinder 20 nachgeführt.
[0038] Die Hauptleitachse ist eine der Subleitachse übergeordnete zentrale Leitstelle, um
insbesondere den ersten Zylinder 20 relativ zu dem Referenzdruckwerk 38 anzutreiben.
Insgesamt ist erkennbar, dass bei der Druckmaschine 10 eine Kombination aus Tiefdruckzylinder
und zusätzlichem Imagezylinder in dem Druckständer 33 vorgesehen ist, synchronisiert
über die gemeinsame virtuelle Subleitachse zur Bebilderung von beispielsweise speziell
pigmentierten Farben und Lacken, die im Tiefdruck beziehungsweise mittels des Tiefdruckverfahrens
auf das Substrat 12 aufgetragen werden. Der Imagezylinder kann je nach angewendetem
Verfahren kontaktlos oder mit Kontakt auf das auch als Substratbahn bezeichnete Substrat
12 wirken. Durch die virtuelle Subleitachse bleibt nach einmaliger Synchronisierung
der Zylinder 20 und 28 das Längsregister stets zur Referenz passend, und das auf kostengünstige
Weise.
[0039] Die Druckmaschine 10 umfasst ferner einen Registersensor 48, mittels welchem beispielsweise
die bebilderte Druckschicht erfasst wird. Insbesondere kann dadurch eine Position
des bebilderten Teilbereichs erfasst werden. Weicht die erfasste Position von einer
gewünschten Soll-Position ab, so können die Zylinder 20 und 28 entsprechend verstellt
werden.
[0040] Aus der Fig. ist erkennbar, dass - wie durch einen Doppelpfeil 50 veranschaulicht
ist-der Zylinder 28 beispielsweise horizontal und in seiner radialen Richtung relativ
zu der auch als Gegendruckrolle oder Gegendruckwalze bezeichneten Walze 17 und insbesondere
relativ zu dem Druckständer 33 sowie beispielsweise relativ zu dem Zylinder 20 verstellt
beziehungsweise verschoben werden kann. Hierdurch ist eine horizontale Druckverstellung
zur Durchmesserkompensation, insbesondere bei Druckformatänderungen, realisierbar.
Werden beispielsweise zweite Zylinder 28 mit unterschiedlichen Durchmessern eingesetzt,
so kann der jeweilige zweite Zylinder 28 in horizontaler Richtung weggefahren und
zugestellt werden, sodass beispielsweise ein Abstand zwischen der Drehachse 32 und
dem Substrat 12 bedarfsgerecht eingestellt werden kann.
[0041] Darüber hinaus ist ein Automatik-Register 52 vorgesehen, um beispielsweise eine Blockverstellung
der Zylinder 20 und 28 zu realisieren. Im Rahmen dieser Blockverstellung werden die
Zylinder 20 und 28 beispielsweise gemeinsam horizontal und/oder vertikal verstellt,
indem beispielsweise die virtuelle Subleitachse (virtuelle Leitachse 36) im Längsregister
verstellt wird, wodurch die Zylinder 20 und 28 winkelsynchron folgen. Ferner ist ein
Handregister 54 vorgesehen, mittels welchem beispielsweise eine manuelle beziehungsweise
autonome Verstellung der Zylinder 20 und 28 realisierbar ist. Somit ist es beispielsweise
möglich, über eine Bedieneinrichtung 56 des Handregisters 54 den Zylinder 20 und über
eine Bedieneinrichtung 58 des Handregisters 54 den Zylinder 28 zu verstellen. Insbesondere
ist es dadurch möglich, die Zylinder 20 und 28 relativ zueinander zu verstellen, insbesondere
in radialer Richtung beziehungsweise in horizontaler Richtung und/oder in vertikaler
Richtung.
[0042] In Bewegungsrichtung des Substrats 12 durch die Druckmaschine 10 schließt sich an
den Zylinder 28 eine Trocknungseinrichtung 60 an, durch welche das mit der Druckschicht
versehene und bebilderte Substrat 12 hindurchgefördert wird. An die Trocknungseinrichtung
60 schließt sich eine weitere Trocknungseinrichtung 62 an, durch welche beispielsweise
das Substrat 12 hindurchgefördert wird. Mittels der Trocknungseinrichtungen 60 und
62 wird das Substrat 12 beziehungsweise die bebilderte Druckschicht getrocknet, um
die Bebilderung zu fixieren.
[0043] Insgesamt ist erkennbar, dass sich mittels der Druckmaschine 10 eine besonders präzise
Bebilderung auf kostengünstige Weise realisieren lässt, da die Zylinder 20 und 28
mittels der virtuellen Leitachse 36 insbesondere zu 100 Prozent winkelsynchron angetrieben
werden können, ohne dass hierzu eine mechanische beziehungsweise körperlich tatsächlich
vorhandene Kopplung zwischen den Zylindern 20 und 28 vorgesehen ist.
1. Druckmaschine (10), mit wenigstens einem als Tiefdruckzylinder zum Durchführen eines
Tiefdruckverfahrens ausgebildeten ersten Zylinder (20) zum Aufbringen zumindest einer
Druckschicht (22) auf ein Substrat (12), mit wenigstens einem zum Durchführen eines
von einem Tiefdruckverfahren unterschiedlichen Bebilderungsverfahrens ausgebildeten
zweiten Zylinder (28) zum Bebildern zumindest eines Teilbereichs wenigstens einer
auf das Substrat (12) aufgebrachten Druckschicht (22), mit einem den Zylindern (20,
28) gemeinsamen Druckständer (33), an welchem die Zylinder (20, 28) zumindest drehbar
gelagert sind, und mit einer elektronischen Recheneinrichtung (34), welche dazu ausgebildet
ist, die Zylinder (20, 28) in Abhängigkeit von einer virtuellen Leitachse (36) registerhaltig
anzutreiben.
2. Druckmaschine (10) nach Anspruch 1,
wobei dem ersten Zylinder (20) ein erster Antriebsmotor (42) zum Antreiben des ersten
Zylinders (20) und dem zweiten Zylinder (28) ein von dem ersten Antriebsmotor (42)
unterschiedlicher, zusätzlich zu dem ersten Antriebsmotor (42) vorgesehener zweiter
Antriebsmotor (44) zum Antreiben des zweiten Zylinders (28) zugeordnet ist, wobei
die elektronische Recheneinrichtung (34) dazu ausgebildet ist, die Antriebsmotoren
(42, 44) in Abhängigkeit von der virtuellen Leitachse (36) anzusteuern und dadurch
die Zylinder (20, 28) über die Antriebsmotoren (42, 44) in Abhängigkeit von der virtuellen
Leitachse (36) registerhaltig anzutreiben.
3. Druckmaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei der zweite Zylinder (28) dazu ausgebildet ist, zumindest einen Teilbereich der
zumindest einen mittels des ersten Zylinders (20) auf das Substrat (12) aufgebrachten
Druckschicht (22) zu bebildern.
4. Druckmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zylinder (20,
28) in radialer Richtung des jeweiligen Zylinders (20, 28) relativ zueinander verstellbar
sind.
5. Druckmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zylinder (20,
28) in axialer Richtung des jeweiligen Zylinders (20, 28) relativ zueinander verstellbar
sind.
6. Druckmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Zylinder
(28) dazu ausgebildet ist, zumindest teilweise in die wenigstens eine Druckschicht
(22) einzutauchen und dadurch zumindest den Teilbereich der wenigstens einen Druckschicht
(22) durch Berührung zu bebildern.
7. Druckmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Zylinder
(28) dazu ausgebildet ist, zumindest den Teilbereich der wenigstens einen Druckschicht
(22) berührungslos zu bebildern.
8. Druckmaschine (10) nach Anspruch 7,
wobei der zweite Zylinder (28) dazu ausgebildet ist, magnetische Kräfte bereitzustellen
und mittels der magnetischen Kräfte zumindest den Teilbereich des wenigstens einen
Druckschicht (22) zu bebildern.
9. Druckmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der zweite
Zylinder (28) unmittelbar an den ersten Zylinder (20) anschließt.
10. Druckmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Druckmaschine (10) wenigstens ein Referenzdruckwerk (38) aufweist, und wobei
die elektronische Recheneinrichtung (34) dazu ausgebildet ist, das Referenzdruckwerk
(38) und den ersten Zylinder (20) in Abhängigkeit von einer der virtuellen Leitachse
(36) übergeordneten, weiteren virtuellen Leitachse (40) anzutreiben und den zweiten
Zylinder (28) dem ersten Zylinder (20) nachzuführen.