[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Flexodruckmaschine, insbesondere für den Flexovordruck,
welche wenigstens ein Druckwerk mit je einem um einen Stützzylinder und eine Spannwalze
aufgezogenen, endlosen Druckband, einem Gegendruckzylinder, einer die Farbe auf das
Druckband übertragenden Rasterwalze, einem Farbtrockner und eine alle Druckwerke
durchlaufende, über Umlenkwalze/n und Zugwalze/n zwischen Druckband und Gegendruckzylinder
sowie durch den Farbtrockner geführte Papierbahn, umfasst. Der Stützzylinder und
die Spannwalze sind bewegbar angeordnet. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren
zum Abheben eines Druckbandes in der Flexodruckmaschine.
[0002] In klassischen Flexodruckmaschinen wird ein Druckzylinder als Clichéträger oder Gummizylinder
mit strukturierter Oberfläche verwendet. Diese das negative Druckbild auf ihrer Oberfläche
tragenden Druckzylinder haben den Nachteil, dass sie für jeden Druckauftrag ausgewechselt
werden müssen. In der US-A 3 518 940 wird deshalb ein Druckmechanismus vorgeschlagen,
welcher ein endloses Band aus Polyäthylenterephtalat umfasst, auf welchem die flexiblen
Druckplatten montiert sind.
[0003] Die Firma Conprinta Ltd., Zürich, hat die Flexodruckmaschinen mit endlosem Druckband
weiter entwickelt und diese in ihrem Prospekt "Flexographic Printing Presses" beschrieben.
Das Grundprinzip dieser Flexodruckmaschinen wird in Fig. 1 dargestellt. Ein dimensionsstabiles
endloses Band 11 ist auf einem Stützzylinder 12 und einer Spannwalze 14 aufgezogen.
Auf der Aussenseite dieses endlosen Bandes sind flexible Druckplatten 16 befestigt,
wodurch ein Druckband 10 gebildet wird. Die Druckfarbe wird von einer Rasterwalze
18, die in ein nicht dargestelltes Farbbad taucht, auf die Druckplatten 16 übertragen.
Ueberflüssige Farbe wird von einem in Form eines umgekehrten Winkels ausgebildeten
Rakkel 20 abgestreift. Die in Richtung des Pfeiles geführte Papierbahn 22 wird von
einem Gegendruckzylinder 24 auf die Druckplatten gepresst und einseitig bedruckt.
[0004] Ein kurzes Druckband 10′ mit einem wenige Druckplatten 16′ umfassenden endlosen Band
11′, gespannt von einer Spannwalze 14′, ist gestrichelt dargestellt.
[0005] Ein Ausschnitt aus dem Druckband 10 ist in Fig. 2 dargestellt. Das als Träger dienende
endlose Band 11 besteht aus einer beispielsweise 0,25 mm dicken Polyesterfolie, insbesondere
aus Polyäthylenterephtalat. Die physikalischen Eigenschaften des quer- und längsgereckten
Folienmaterials sind in allen Richtungen gleich. Die Gleichmässigkeit erstreckt sich
über einen weiten Temperatur- und Feuchtigkeitsbereich. Weiter hat das folienförmige
Bandmaterial in Quer- und Längsrichtung eine gute Elongation und Schlagfestigkeit.
Schliesslich ist das flexible Folienmaterial des endlosen Bandes chemisch resistent
und wiedersteht Oelen, Fetten, Druckfarben usw. Die Längsseiten des endlosen Bandes
11 sind mit einer Perforation 26 versehen, welche von Noppen der das Band in bekannter
Weise transportierenden Stachelscheiben durchgriffen wird. Dadurch kann ein Gleiten
des Druckbandes auf den Walzen vermieden werden.
[0006] Die flexiblen Druckplatten 16 bestehen üblicherweise aus einem photopolymeren Material
oder Gummi und sind mit einem geeigneten Klebstoff auf das endlose Band 11 geklebt.
Die Druckplatten 16 haben im vorliegenden Beispiel eine strukturierte Oberfläche
28, welche das Druckbild erzeugt.
[0007] Die oben beschriebenen Druckbänder 10 haben den Vorteil, dass die flexiblen Druckplatten
16 nicht auf den Druckzylinder montiert werden müssen, sondern dass sie auf das endlose
Band geklebt werden können, welches nach dem Gebrauch leicht von der Flexodruckmaschine
entfernbar ist. Alle verwendeten Druckbänder können auf eine Hülse gerollt und platzsparend
gelagert werden.
[0008] Gegenwärtig werden mit Druckbändern von bis zu 4,5 m Länge Flexodrucke bis 2,5 m
Breite erzeugt. Die Flexodruckmaschinen werden mit hoher Geschwindigkeit laufen gelassen
und sind mit Kontrollgeräten für die automatische Ueberwachung und Registrierung der
Papierbahnen ausgerüstet.
[0009] Flexodruckmaschinen gemäss dem Conprinta-System sind üblicherweise mit 3 - 10 Druckwerken
ausgerüstet. Jedes nicht am laufenden Druckprozess beteiligte Druckwerk kann bereits
für den nächsten Arbeitsschritt ausgerüstet werden. Dies nimmt üblicherweise 5 - 15
Minuten in Anspruch. Dabei wird das nicht mehr gebrauchte Druckband entfernt, das
neue Druckband montiert und die Druckfarbe ausgewechselt.
[0010] Selbstverständlich können einzelne Druckwerke anstelle des Druckbandes auch einen
konventionellen, struktrierten oder unstruckturierten Druckzylinder enthalten. Dies
erfolgt vor allem für glatte oder mit einer Strucktur versehene Lackierungen oder
für den Auftrag einer Grundfarbe.
[0011] Flexodruckmaschinen der eingangs genannten Art arbeiten mit Stützzylindern und Spannwalzen,
welche am Maschinenrahmen starr befestigte Lager haben. Nachdem die Papierbahn richtig
positioniert ist - die aufeinandergedruckten Farbmuster müssen exakt passen - wird
der Gegendruckzylinder auf das über den Stützzylinder gezogene endlose Druckband gepresst,
wobei die Papierbahn zwischen dem Druckband und dem Gegendruckzylinder liegt. Ebenso
wird die Rasterwalze, welche die Farbe aufträgt, im Bereich des Stützzylinders am
Druckband angelegt.
[0012] Während des normalen Druckbetriebs kommt es hin und wieder vor, dass ein Druckband
während kurzer Zeit ausser Betrieb genommen werden muss, beispielsweise wenn Farbe
an einer oder mehreren Druckplatten antrocknet. Zu diesem Zweck wird der entsprechende
Gegendruckzylinder angehoben, wodurch sich auch die Papierbahn vom Druckband abhebt.
Das mit gleicher Geschwindigkeit wie die Papierbahn laufende Druckband kann nun angehalten
und die entsprechende/n Druckplatte/n gereinigt werden. Nachdem das Druckband wieder
auf Normalgeschwindigkeit beschleunigt ist, wird der Gegendruckzylinder mit der Papierbahn
wieder an das Druckband gepresst.
[0013] Das während dieser Operation mangelhaft bedruckte Papier wird von einer automatischen
Ueberwachung erfasst und später ausgeschieden.
[0014] Das Auskuppeln und Abheben des Gegendruckzylinders hat den Nachteil, dass die Spannung
der Papierbahn verändert oder sogar aufgehoben wird. Dies kann Positionsänderungen
der Papierbahn in allen Druckwerken zur Folge haben. Nicht selten muss in solchen
Fällen die ganze Anlage neu justiert werden.
[0015] Durch den Einbau eines Kompensationsgestänges ist versucht worden, beim Abheben des
Gegendruckzylinders eine Spannungskompensation in der Papierbahn zu erzielen. Solche
Kompensationsgestänge sind jedoch in jeder Beziehung aufwendig.
[0016] Aus der GB-A 2102733 ist eine Druckmaschine mit vier Druckwerken bekannt, welche
um einen gemeinsamen Gegendruckzylinder angeordnet sind. Um den Gegendruckzylinder
wird eine zu bedruckende Materialbahn geführt. Jedes der Druckwerke dient dem Aufbringen
einer speziellen Farbe und umfasst ein flexibles, durch Reibungskraft angetriebenes
Druckband, welches individuell an den gemeinsamen Gegendruckzylinder angelegt und
von ihm entfernt werden kann. Die das Druckband auf den Gegendruckzylinder bzw. die
darauf geführte Materialbahn drückende Stützwalze ist auf einem ersten Trä ger angeordnet,
die die Farbe auf das Druckband auftragende Rasterwalze auf einen zweiten Träger.
Bei einem Unterbruch des Bedruckens beispielsweise muss zum Abheben der Stützwalze
mittels des ersten Trägers zuvor die Rasterwalze mittels des zweiten Trägers abgehoben
werden. Es müssen stets zwei getrennte Bewegungsabläufe, unter Einschluss der Rasterwalze,
vorgenommen werden, was aufwendig und kompliziert ist.
[0017] Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, eine Flexodruckmaschine der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei welcher ein Druckband ausser Betrieb genommen werden
kann, ohne dass die Rasterwalze verschoben oder die Spannung der Papierbahn beeinträchtigt
wird, wobei die Anschaffungs- und Betriebskosten der Flexodruckmaschine jedoch nicht
oder nicht wesentlich höher als bisher sein sollen. Weiter soll ein Verfahren zum
Abheben eines Druckbandes in einer Flexodruckmaschine der obenstehenden Bauart entwickelt
werden.
[0018] In bezug auf die Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass
in jedem Druckwerk die Lager des Gegendruckzylinders starr am Maschinenrahmen befestigt,
die Lager des Stützzylinders dagegen in wenigstens zwei Richtungen und diejenigen
der Spannwalze in wenigstens einer Richtung verschiebbar angeordnet sind.
[0019] Beim Abheben des Druckbandes durch Verschiebung des Stützzylinders wird die Spannung
der Papierbahn nicht beeinflusst. Dagegen wird die Papierbahn, wie oben erwähnt,
während dieser Zeit im betreffenden Druckwerk nicht bedruckt.
[0020] Die Stützzylinder sind vorzugsweise sowohl in vertikaler als auch in horizontaler
und axialer Richtung verschiebbar. Horizontal heisst hier in Richtung der zwischen
Druckband und Gegendruckzylinder durchlaufenden Papierbahn, vertikal senkrecht dazu.
[0021] Das vertikale und horizontale Verschieben des Stützzylinders und damit des Druckbandes
dient dem Abheben, beispielsweise zur Reinigung der Druckplatten. Durch eine Verschiebung
des Druckbandes in axialer Richtung des Stützzylinders können die Druckbilder korrigiert
werden, wenn die verschiedenfarbigen Drucke nicht genau genug übereinstimmen.
[0022] Bei der Spannwalze genügt es in der Praxis, wenn diese in vertikaler Richtung verschiebbar
ist. Damit können insbesondere vertikale Bewegungen des Stützzylinders ausgeglichen
werden, das Druckband bleibt oder wird wieder gespannt. Eine geringe horizontale
Verschiebung des Stützzylinders hat kaum einen Einfluss auf die optimale Position
der Spannwalze.
[0023] Die für Linearführungseinheiten bzw. Linearführungen zum Verschieben einer Druckwalze
vorgesehenen mechanischen Bauteile sind dem Maschinenbauer an sich bekannt, es wird
deshalb hier nicht weiter auf Details eingegangen. Ebenso sind an sich bekannte Mittel
angeordnet, welche bei einer vertikalen und/oder horizontalen Verschiebung des Stützzylinders
den Abstand von deren Achse zur Achse der entsprechenden Spannwalze konstant halten.
[0024] Die Lager der Rasterwalze eines Druckwerks können, wie diejenigen des Gegendruckzylinders,
starr in den Maschinenrahmen eingebaut sein. Flexodruckmaschinen haben jedoch zweckmässig
Druckwerke mit einer Rasterwalze, die von ihrer Antriebswelle abkuppelbar und während
der Rüstzeit des betreffenden Druckwerks automatisch auswechselbar ist. Die Details
dieses Systems sind in der europäischen Patentanmeldung Nr. 88106599.9 beschrieben.
Wie angetönt ist das Auswechseln oder Verschieben der Rasterwalze zum Anheben des
Druckbandes nicht notwendig.
[0025] Das erfindungsgemässe Verfahren zum Abheben eines Druckban des in einer Flexodruckmaschine
der obenstehenden Bauart ist dadurch gekennzeichnet, dass der das Druckband führende
Stützzylinder vorerst vom Rasterwalze und dann vom die Papierbahn führenden Gegendruckzylinder
abgehoben wird, wobei die Zeitperiode, die ein Punkt auf dem Druckband zur Vorwärtsbewegung
von der Rasterwalze zum Gegendruckzylinder benötigt, derjenigen Zeitperiode entspricht,
die vom Abheben des Druckbandes von der Rasterwalze bis zu dessen Abheben vom Gegendruckzylinder
verstreicht.
[0026] Nach diesem Verfahren erfolgt die Wegbewegung der Stützwalze so, dass die von der
Rasterwalze aufgenommene Farbe noch an die durchlaufende Papierbahn abgegeben wird.
Andrerseits wird jedoch vermieden, dass Druckplatten ohne Farbe auf der Papierbahn
aufliegen.
[0027] Aus demselben Grund, dem Vermeiden des Aufliegens von trockenen Druckplatten der
Papierbahn, wird die Flexodruckmaschine so angefahren, dass zuerst die Farbaufnahme
erfolgt, die von der Farbe belegten Druckplatten zur Papierbahn weiterlaufen, und
das Druckband erst dann auf die Papierbahn gepresst wird.
[0028] Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigen schematisch:
- Fig. 3 eine Seitenansicht eines Druckwerks einer Flexodruckmaschine, und
- Fig. 4 eine verkleinerte Teilansicht von Fig. 3, von links.
[0029] Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte Druckwerk einer Flexodruckmaschine beinhaltet
einen Maschinenrahmen 30 mit den die Papierbahn 22 führenden bzw. bedruckenden Walzen
und Zylindern, deren Aufhängungen und Antriebsorgane, wobei auf die Fig. 1 und 2 verwiesen
wird. Die dem Stand der Technik entsprechenden Bauteile sind nicht alle im Detail
bezeichnet und beschrieben.
[0030] Die Papierbahn 22 wird über eine starr im Maschinenrahmen gelagerte Umlenkwalze 32
zur gummierten Zugwalze 34 geführt, welche letztere mittels eines Druckzylinders
50 vom Gegendruckzylinder 24 abhebbar ist, wodurch die Papierbahn nicht mehr zwischen
die Zugwalze 34 und den Gegendruckzylinder 24 geklemmt wird. Die Papierbahn 22 umschlingt
weiter den Gegendruckzylinder 24, welcher starr am Maschinenrahmen 30 befestigte
Lager 41 hat, und wird beim Durchtritt zwischen Stützzylinder 12 und Gegendruckzylinder
24 mit der von der arbeitenden Rasterwalze 18a auf das Druckband 10 übertragenen Farbe
bedruckt.
[0031] Die arbeitende Rasterwalze 18a ist, wie in der europäischen Patentanmeldung Nr. 88106599.9
im Detail beschrieben, in zwei um wenigstens 180° drehbaren Schwenkarmen 38 gelagert,
welche in einem nicht dargestellten Positionsanschlag fixiert sind. Am andern Ende
der in einander gegenüberliegenden Seitenholmen des Maschinenrahmens 30 montierten,
gestreckten Schwenkarme 38 ist eine in Reserve stehende Rasterwalze 18b gelagert.
Durch Absenken der Schwenkarme 38 in die in Fig. 3 strichpunktiert eingezeichnete
Position wird der notwendige Freiraum, auch gegenüber dem Rackel bzw. Schaber 20,
geschaffen, nun können die Schwenkarme 38 um 180° um eine Drehachse 42 gedreht werden.
Das Absenken der Schwenkarme 38 mit den Rasterwalzen 18a, 18b bis zu einem Anschlag
erfolgt mit beidseits am Maschinenrahmen 30 befestigten Hubzylindern 44, mit einem
unmittelbar darüber angeordneten, absenkbaren Schutzgehäuse 46, welche ihrerseits
je eine nicht sichtbare, den Schwenkarm 38 abstützende Kolbenstange führen. Der obere
Teil des Schwenkarms 38 fährt dabei auf einer Schienenführung 39 aus den erwähnten
Positionierungsanschlägen und kann nun mittels eines ein Drehmoment ausübenden Aggregats
um 180° gedreht werden. Nach dem Hochheben und gleichzeitigen Einfahren in die Po
sitionierungsanschläge wird die vorher in Reserve stehende Rasterwalze zur neuen arbeitenden
Rasterwalze 18a. Die nach dem Drehen in Reserve stehende Rasterwalze, die vorherige
Arbeitswalze, kann rasch gereinigt oder durch eine andere Rasterwalze ersetzt werden.
[0032] Falls mit einem langen Druckband 10 gearbeitet wird, ist die Spannwalze 14 ausserhalb
des Drehbereichs der Rasterwalzen 18a, 18b. Beim Auswechseln der Rasterwalzen muss
nur das Druckband 10 entfernt werden. Wird dagegen mit einem kurzen Druckband 10′
(Fig. 1) gearbeitet, muss vor dem Drehen der Rasterwalzen nicht nur das Druckband
10′ entfernt, sondern die Spannwalze 14′ in die Position 14˝ abgesenkt werden, damit
genügend Freiraum entsteht.
[0033] Die Achse des Stützzylinders 12 und die Achse der Spannwalze 14 haben den Abstand
a. Bei einem Verschieben des Stützzylinders 12 in vertikaler und/oder horizontaler
Richtung muss dieser Abstand konstant bleiben, damit das Druckband 10 während des
Druckens die richtige Spannung aufweist. Dies wird mittels eines Spanngestänges 58
erreicht und gilt unabhängig von der Grösse des Abstands a.
[0034] Der Stützzylinder 12 und/oder die Spannwalze 14 können zum Reinigen, Entfernen oder
Auswechseln des Druckbandes 10 mittels der Hubzylinder 48 um den Abstand e abgesenkt
werden, welcher beispielsweise etwa 50 mm beträgt. Vor dem Absenken des Stützzylinders
12 bzw. in Bereitstellung zur Aufnahme des Druckbetriebs ist das Druckband etwa 2
mm von der Rasterwalze 18a und dem Gegendruckzylinder 24 entfernt.
[0035] Das Hydraulikaggregat 49 ist in Fig. 3 angedeutet. Die Antriebsaggregate 52 für
die Spannwalze 14, 54 für den Stützzylinder 12 und 56 für den Gegendruckzylinder
24 sind von üblicher, dem Fachmann geläufiger Bauart, ebenso die ggf. teleskopartig
verlängerbaren Spindeln oder Wellen zur Uebertragung der Drehmomente auf die entsprechenden
Walzen. Gemäss Fig. 4 übt das Aggregat 54 keine eigene Antriebskraft aus, sondern
bezieht diese über Transmissionsmittel. Das Aggregat 54 treibt den Stützzylinder
12 über eine Kardanwelle 96 an, welche in allen Richtungen Bewegungen aufnehmen kann.
Die Kardanwelle 96 ermöglicht auch die axiale Verschiebung des Stützzylinders 12.
[0036] Ueber einen Zahnriemen 55 wird das Aggregat 56 für den Gegendruckzylinder 24 angetrieben,
welches Aggregat auch die Zugwalze 34 antreibt, was in Fig. 4 strichpunktiert angedeutet
ist.
[0037] Das Druckband 10 und die Papierbahn 22 werden separat angetrieben, sie müssen jedoch
immer exakt gleich schnell laufen. Bei einer Aenderung der relativen Geschwindigkeit
wird der Zug auf das Druckband 10 verändert, indem die Spannwalze 14 etwas schneller
oder langsamer gedreht wird. Derart wird ein zusätzliches oder geringeres Drehmoment
auf das Druckband ausgeübt.
[0038] Die spannwalze 14 ist über ein Spindelhubsystem 69 aufgehängt. Die Höhe der Spannwalze
14 wird, wie in Fig. 4 dargestellt, durch Drehen der Gewindespindel 61, welche das
Spannwalzenlager 66 durchgreift, verändert.
[0039] Das Flexodruckverfahren eignet sich besonders für grossflächige Mehrfarbendrucke.
Das Flexodruckverfahren ist denn auch ausgesprochen kostengünstig. Bei Flexovordrucken
wird eine als Deckblatt verwendete Papierbahn für Verpackungskarton bedruckt.
1. Flexodruckmaschine, insbesondere für den Flexovordruck, welche wenigstens ein Druckwerk
mit je einem um einen Stützzylinder (12) und eine Spannwalze (14) aufgezogenen, endlosen
Druckband (10), einem Gegendruckzylinder (24), einer die Farbe auf das Druckband übertragenden
Rasterwalze (18), einem Farbtrockner und eine alle Druckwerke durchlaufende, über
Umlenkwalze/n (32) und Zugwalze/n (34) zwischen Druckband und Gegendruckzylinder
sowie durch den Farbtrockner geführte Papierbahn (22) umfasst, wobei der Stützzylinder
(12) und die Spannwalze (14) bewegbar angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
in jedem Druckwerk die Lager (40) des Gegendruckzylinders (24) starr am Maschinenrahmen
(30) befestigt, die Lager (64) des Stützzylinders (12) dagegen in wenigstens zwei
Richtungen und diejenigen der Spannwalze (14) in wenigstens einer Richtung verschiebbar
angeordnet sind.
2. Flexodruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager (64)
des Stützzylinders (12) in vertikaler, horizontaler und axialer Richtung verschiebbar
angeordnet sind.
3. Flexodruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager
der Spannwalze (14) in vertikaler Richtung verschiebbar angeordnet sind.
4. Flexodruckmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass
Mittel angeordnet sind, welche bei einer vertikalen und/oder horizontalen Verschiebung
des Stützzylinders (12) den Abstand (a) von dessen Achse (44) zur Achse der entsprechenden
Spannwalze (14) konstant halten.
5. Flexodruckmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass
für die Verschiebung von Stützzylinder (12) und Spannwalze (14) Linearführungen eingebaut
sind.
6. Flexodruckmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die Höhe der Lager (64) des Stützzylinders (12) mittels hydraulischer Zylinder und
diejenige der Spannwalze (14) mittels stirnseitig der Walzen angeordneter, von Spindel-Motoren
(60) angetriebener Hubspindeln (62) einstellbar ist.
7. Flexodruckmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel
zur Konstanthaltung des Abstands (a) zwischen den Achsen je ein Lager (64) des Stützzylinders
(12) und der zugeordneten Spannwalze (14) aufnehmende Hubspindeln (62) sind.
8. Flexodruckmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die Höhe der Lager (64,66) des Stützzylinders (12) und/oder der Spannwalze (16) beidseits
individuell einstellbar ist.
9. Verfahren zum Abheben eines Druckbandes (10) in einer Flexodruckmaschine nach einem
der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass der das Druckband (10) führende
Stützzylinder (12) vorerst von der Rasterwalze (18, 18a) und dann vom die Papierbahn
(22) führenden Gegendruckzylinder (24) abgehoben wird, wobei die Zeitperiode, die
ein Punkt auf dem Druckband zur Vorwärtsbewegung von der Rasterwalze zum Gegendruckzylinder
benö tigt, derjenigen Zeitperiode entspricht, die vom Abheben des Druckbandes von
der Rasterwalze bis zu dessen Abheben vom Gegendruckzylinder verstreicht.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckband (10) vor
dem Abheben von der um den Gegendruckzylinder (24) laufenden Papierbahn (22) durch
Verschieben des Stützzylinders (12) in horizontaler Richtung etwa 2 mm von der arbeitenden
Rasterwalze (18a) entfernt wird.