Markierungseinrichtung für eine Druckmaschine

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Bogendruckmaschine mit einer Lasermarkierungsanrichtung, zur individuellen Kennzeichnung von Druckbögen oder einzelner Nutzen auf den Druckbögen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

[0002] Einrichtungen zur Markierung von Druckbögen oder einzelnen Drucknutzen innerhalb von Bogendruckmaschinen sind seit langem bekannt.

[0003] In der EP 0737 572 B1 wird vorgeschlagen, zum individuellen Bedrucken der einzelnen Bögen, zum Beispiel mit einem Barcode, Laser- oder Tintenstrahldrucker einer Bogenführungstrommel zuzuordnen, die vor dem ersten Druckwerk, zwischen zwei Druckwerken oder nach dem letzten Druckwerk angeordnet ist. Der Bogen wird dabei mit aufwendigen Haltemitteln, zum Beispiel durch Sauger, die das Bogenende erfassen, auf der Trommel fixiert. Diese gefundene Lösung erfordert einen hohen technischen Aufwand und eine Nachrüstung bestehender Maschinenkonfigurationen ist nur sehr schwer möglich.

[0004] In der DE 197 04 003 A1 wird vorgeschlagen, Laserdruckeinrichtungen nach dem Druckspalt eines Druckwerks anzuordnen, wobei der Bogen möglichst direkt nach dem Durchlauf des Druckspalts, der von dem Gummi- und Gegendruckzylinder gebildet wird, mit individuellen Kennzeichnungen versehen wird, indem der Bogen an Laserdruckeinrichtungen, die mit Abstand zum Gegendruckzylinder montiert sind, vorbeigeführt werden. Der Nachteil an dieser gefundenen Lösung ist, dass der frisch bedruckte Bogen bei biegesteifen Materialien auf dem Gegendruckzylinder fixiert werden muss, um eine Abheben des Bogenendes und ein Anschlagen an die Laserdruckvorrichtung zu vermeiden. Solche Bogenführungseinrichtungen sind aufwendig und können ein Abschmieren nicht immer vermeiden. Außerdem können sie das Bogenende bei einer starr angeordneten Bogenführungslösung nicht ganz auf dem Gegendruckzylinder fixieren, da eine Kollision zwischen den Greifern des Bogen führenden Gegendruckzylinders, die über die Mantelfläche des Gegendruckzylinders herausragen, vermieden werden muss. Ein leichtes Abheben führt aber zu einer Verschiebung der Fokusebene, die eine Verbreiterung der Lasermarkierung auslösen kann. Hierzu werden Bogenführungsrollen vorgeschlagen, die mit einer farbabweisenden Beschichtung versehen sind. Diese können aber auch mit den Greifern in Kollision geraten und dadurch schwingen. Alternativ müssten sie ausgehoben werden. Beide Lösungen sind nicht praxistauglich, da schon eine leichte Relativbewegung, auch bei einer farbabweisenden Oberfläche der Bogenführungsrolle, zu einem Verschmieren der frischen Farbschicht führen kann.

[0005] Ein weiteres technisches und ökonomisches Gegenargument gegen die in den vorab angeführten Patent- und Offenlegungsschriften ist, dass die Laser relativ nahe zu dem Bogen führenden Zylinder angeordnet werden müssen, damit der Bedienraum der Maschine nicht eingeschränkt ist. Um die ganze Breite des Bogens sind daher mehrere Laserdruckeinheiten notwendig, um den ganzen Bogen mit individuellen Codes versehen zu können. Dies erfordert einen höheren Steuerungs- und Rüstzeitaufwand, da je nach Abstand zwischen Laser und Druckbogen die Laser sogar auf Position verschoben werden müssen. Der angezogene Stand der Technik schlägt für die Positionierung der Laserdruckeinrichtungen manuelle Einstellung der Position der Laserdrucker vor, eine Vorgehensweise die im Zeitalter der hoch automatisierten Rüstvorgänge vom Markt nicht mehr akzeptiert wird.

[0006] In der DE 203 03 574 U1 ist beschrieben, dass in Verbindung mit einem Bildverarbeitungssystem fehlerhaft erkannte Druckbögen oder Drucknutzen, durch eine Druckeinrichtung markiert oder beschriftet werden. Erwähnt ist hierbei weiterhin eine Laserdruckeinrichtung, die auch dem Ausleger einer Bogendruckmaschine zugeordnet sein kann.

[0007] Aus der nachveröffentlichten EP 1 752 292 A2 ist ein Qualitätskontrollsystem für eine Druckmaschine bekannt. Hierbei werden zur Kennzeichnung von fehlerhaften Druckerzeugnissen Lasereinrichtungen verwendet. Die Lasereinrichtungen sind an einem beliebigen Ort des Bogentransportweges oder im Ausleger angeordnet. Hier werden Umlenkoptiken zur Führung der Laserstrahlen verwendet.

[0008] Aus der DE 10 2006 002 304 A1 ist eine Bogendruckmaschine bekannt. In der Bogendruckmaschine werden mehrere Laserdruckköpfe als druckformlose Druckeinrichtungen eingesetzt, die zum Eindrucken von dynamischen, veränderlichen Druckbilden neben statischen Druckbildern verwendet werden.

[0009] Aufgabe der Erfindung ist es eine schnelle und kostenoptimale Laserbeschriftungseinrichtung für Druckbögen zuschaffen, die ohne zusätzlichen Rüstaufwand für die Lasereinrichtung bzw. die Lasereinrichtungen auskommt.

[0010] Gelöst wird diese Aufgabe in einer Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1.

[0011] Sinnvolle Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0012] Vorzugsweise wird die Oberfläche des Bogens zum Zwecke der Beschriftung bzw. Markierung nur durch einen oder zwei Laserstrahlen überstrichen.

[0013] Die Montage oberhalb des Bauraums eines Auslegers einer Bogendruckmaschine erlaubt eine Ablenkung des Laserstrahls über die gesamte Breite oder Teilbereiche des Bogen mit nur kleinen Verstellbewegungen der Ablenksoptik bzw. Ablenksoptiken (Scanner) des Lasers. Diese kleine Wege lassen sich bedeutend schneller ausführen als die relativ großen Verstellwege, die nötig wären, wenn der Laser innerhalb des Bauraums des Auslegers platziert würde. Durch die schnellen, kleinen Bewegungen der Ablenkungsoptik können Schreib-und Markierunsgarbeiten auf dem gesamten Bogen mit einem oder nur wenigen Lasermarkierungseinrichtungen durchgeführt werden. Eine Anordnung, die näher an den Druckbogen gewählt würde, erfordert höhere Verstellwege und -zeiten, so dass bei einer komplexer Markierung die Schreibgeschwindigkeit gemäß des heutigen Standes der Technik nicht ausreichend ist und daher die Anzahl der Lasermarkierunsgeinrichtungen erhöht werden müsste. Für die Markierung bzw. Beschriftung des Bogens kann nur ein relativ kleines Zeitfenster genutzt werden, die zwischen dem vorlaufenden und dem rücklaufenden Greifersystem des Auslegers liegt. Außerdem würde ein starkes Nach- oder Vorlaufen des Laserstrahls relativ zu senkrechten Einfallsposition einen Einfallswinkel generieren, der zu einer Qualitätsverschlechterung des Schreibbildes führen. Der Laserstrahl wird aufgeweitet und die Strichbreite somit breiter. Es ist daher auch aus Qualitätsgründen zwingend erforderlich die gesamte Druckbogenbreite in einem relativ kleinem Zeitfenster zu überstreichen. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung ermöglicht dies in bester Weise.

[0014] Die Zuordnung einer Lasermarkierungsanordnung zu dem Ausleger einer Bogendruckmaschine hat weiterhin den Vorteil, dass der Bogen in dem geraden Teil der Bogenführungsbahnen plan geführt wird und durch die pneumatischen arbeitenden Bogenführungseinrichtungen auf diesen durch Unterdruck fixiert werden kann. Aufwendige Rüstarbeiten und zusätzliche Bogenführungselemente sind bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht erforderlich. Zusätzliche Rüstzeiten fallen nicht an, da weder Bogenführungseinrichtungen noch Lasermarkierungseinrichtungen gerüstet und umständlich verstellt werden müssen. Die Laserdruckeinrichtung bzw. die Laserdruckeinrichtungen sind an fixer Position montiert und die gewünschte Markierungstelle wird durch die Ablenkung der Laseroptik angesteuert. Im Fall, dass nicht markiert werden soll ist der Laserstrahl abgeschaltet und wird zur Markierung eingeschaltet oder der Laserstrahl ist so abgelenkt, dass er nicht auf den Druckbogen trifft und wird auf den Druckbogen gelenkt, wenn eine Markierung erfolgen soll.

[0015] Der oder die Laser könnten theroretisch auch auf einem Verfahrschlitten oder einem Linearantrieb bzw. mehreren Linearantrieben montiert werden, die den bzw. die Laser über die Maschinenbreite oder gegebenfalls auch in X-,Y-Richtung über dem Bogen verfahren. Diese Antrieb erfordern aber einen besonderen Schutz gegen Staub und Puder, wie er in dem Bereich des Auslegers häufig vorkommt. Die fixe Position hoch über dem Bauraum des Auslegers sichert aber eine geringe Verschmutzungsneigung. Das fehlenen von beweglichen Teilen, die offen liegen, steigert auch die Robustheit des Gesamtsystems.

[0016] Ein weiterer Vorteil der Position über dem Bauraum des Auslegers besteht darin, dass eine Verschmutzung der Laseroptik durch Staub und Puder, die im Ausleger einer Bogenmaschine zwangsläufig anfallen, noch weiter reduziert werden kann, in dem in dem Trichter, der den Strahlbereich des Lasers abschließt ein leichter Überdruck herrscht, der die Luft aus dem Trichter in Richtung Innenraum des Auslegers strömen lässt. Dadurch wird ein Eindringen von Staub und Puder weitgehend vermieden. Der Überdruck kann in bekannter Weise durch Ventilatoren oder Gebläse erzeugt werden, die Luft in den Trichterbauraum bläst.

[0017] Die Anordnung über der Auslage erfordert aus sicherheitstechnischen Überlegungen eine Abschirmung des Strahlbereichs des Lasers gegenüber dem Umfeld, um einen Austritt und eventuelle Ablenkung des Laserstrahls und einen Kontakt eines Maschinenbedieners mit dem Laserstrahl zu vermeiden. Eine eventueller Kontakt kann bei leistungsstarken Lasereinrichtungen schwere körperliche Schäden nach sich ziehen, die auf jeden Fall vermieden werden müssen.

[0018] Einen solche Abschirmung kann erfolgen, indem der Strahlbereich des Lasers durch eine metallische oder Plexoglasummantelung abgeschirmt wird. Bevorzugt wird die Plexoglasvariante, da die Abschirmung optisch dezenter erscheint. Die Ummmantelung des Strahlbereichs muss dabei so sicherheitstechnisch gestaltet sein, dass eine Demontage oder ein Öffnen zur sofortigen Stilllegung des Lasers bzw. der Laser führt. Ein Zugriff oder Zutritt oder ein Öffnen einen Schutzes des Auslegerbauraums muss ebenso zu einer Stillegung des Lasers führen. Dabei müssen auch die Bleche gegen Öffnen geschützt werden, die bisher nur durch Schrauben gesichert wurden. Dies kann durch Spezialschrauben oder elektrische Kontakte geschehen, die das Vorhandenseins des Schutzes abfragen.

[0019] Der Laserstrahl kann dazu genutzt werden Papieroberfläche zu carbonisieren, d.h. eine Verfärbung der Papieroberfläche durch den Laserstrahl herbeizuführen, oder er kann genutzt werden Teile eines Druckbildes durch Verdampfung oder Ablation auf der Papieroberfläche zu entfernen.

[0020] Der Laserstrahl kann auch mit einem IR-reaktiven Material zusammenwirken, das zuvor auf das Substrat aufgetragen wurde. Ein solches Material kann eine IRreaktive Druckfarbe oder ein Lack sein, bei dem eine Farbveränderung durch den Laserstrahl herbeigeführt wird. Das Material kann auch eine Druckfarbe oder ein Lack sein, der unter Wärmeeinwirkung blähbare Elemente aufweist, die im Bereich, der von dem Laserstrahl überstrichen wird, zu haptisch fühlbaren Strukturen und / oder Farbänderungen führt.
Der Laser kann selber ein CO2-Laser, ein Diodenlaser, ein Excimer-Laser oder ein YAG-Laser sein.

Bezugszeichenliste

[0021] 

1

Ausleger einer Bogendruckmaschine

2

Trichterförmige Abschottung des Laserstrahls

3

Bauraumbegrenzung des Auslegers

4

Auslage (Stapelbereich) des Auslegers

Ansprüche

1. Bogendruckmaschine, mit mehreren hintereinander angeordneten Druckwerken und gegebenenfalls einem oder mehreren Lackwerken, wobei jedes Druckwerk einen Formzylinder, einen Übertragungszylinder, einen als Gegendruckzylinder ausgebildeten Bogenführungszylinder, ein Farbwerk und vorzugsweise ein Feuchtwerk aufweist, wobei zwischen den Gegendruckzylindern benachbarter Druckwerke oder Lackwerke als Transferzylinder ausgebildete Bogenführungszylinder angeordnet sind, die zusammen mit den Gegendruckzyfindern Druckbogen durch die Druckmaschine transportieren, und wobei gegebenenfalls einer oder mehrere der 0bertragungszylinder als Wendezylinder ausgebildet sind, um einen Druckbogen zu wenden und mit einem Bogenausleger (1), bei dem die Druckbogen mittels eines Fördersystems an umlaufenden Greifersystemen im Greiferschluss auf einem Auslegerstapel (4) abgelegt werden, wobei der Bogenausleger (1) einen nach oben abgeschlossenen Bauraum aufweist, der den Bereich des Fördersystems umschließt,
gekennzeichnet dadurch,
dass oberhalb des geschlossenen Bauraums des Bogenauslegers (1) eine oder mehrere Lasermarkierungsvorrichtungen angeordnet sind, die durch eine Öffnung in dem oberen Schutz (3), der den Bauraum (3) des Bogenauslegers (1) umschließt, auf den durch das Fördersystem geförderten Druckbogen einwirkt bzw. einwirken, wobei der Strahlungsbereich der Lasermarkierungsvorrichtungen durch eine Schutzvorrichtung (2) abgeschirmt wird, derart dass der Strahlbereich zwischen dem Laseraustritt an der Lasermarkierungsvorrichtung bis zur Öffnung in dem oberen Bereich (3) durch die Schutzvorrichtung (2) durch eine Ummantelung vollstandig umschlossen wird.

2. Bogendruckmaschine nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch,
dass die Ummantelung des Strahlbereichs durch ein metallisches Material, z.B. ein Eisenblech, oder ein polymeres Material, z.B. ein Acrylglas, erfolgt.

3. Bogendruckmaschine nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch,
dass die Ummantelung (2) gegen Demontage oder Öffnen so gesichert ist, dass eine Demontage oder Öffnen die Lasermarkierungsvorrichtung außer Betrieb setzt.

4. Bogendruckmaschine nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch,
dass in der Ummantelung (2) ein leichter Überdruck herrscht, so dass eine Luftströmung entsteht, derart dass die Luft aus der Ummantelung (2) in Richtung des Innenraums des Bogenauslegers (1) strömt.

5. Bogendruckmaschine nach Anspruch 4,
gekennzeichnet dadurch,
dass die Luftströmung in der Ummantelung (2) durch Ventilatoren und/oder Gebläse erzeugt wird.

6. Bogendruckmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet dadurch,
dass jede Lasermarkierungseinrichtung einen bzw. mehrere CO2- und/oder Excimer- und /oder YAG-Laser, und /oder Diodenlaser aufweist.

7. Bogendruckmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet dadurch,
dass die Markierung auf dem Druckbogen erfolgt, indem der Bedruckstoff durch den Laser karbonisiert (verschwärzlicht wird).

8. Bogendruckmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet dadurch,
dass die Markierung auf dem Druckbogen erfolgt, indem ein Teil eines Druckbildes durch den Laser verdampft oder ablatiert wird.

9. Bogendruckmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dass gekennzeichnet dadurch,
dass die Markierung auf dem Druckbogen erfolgt, indem durch den Laser ein Farbumschlag oder eine andere Reaktion in einer lasersensitiven Druckfarbe oder Lack erfolgt.

10. Bogendruckmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet dadurch,
dass die Markierung auf dem Druckbogen erfolgt, indem durch den Laser ein lokale Blähung von in der Druckfarben- oder Lackschicht enthaltenen Blähelementen erfolgt.

Claims

1. A sheet-fed printing machine with a plurality of printing systems arranged behind one another and if applicable one or a plurality of varnishing systems, wherein each printing system comprises a form cylinder, a transfer cylinder, a sheet guiding cylinder designed as impression cylinder, an inking system and preferentially a damping system, wherein between the impression cylinders of neighbouring printing systems or varnishing systems sheet guiding cylinders designed as transfer cylinders are arranged, which together with the impression cylinders transport printing sheets through the printing machine and wherein if applicable one or a plurality of the transfer cylinders have to be designed as reversing cylinders in order to reverse a printing sheet and with a sheet discharge (1), wherein the printing sheets are placed on a discharge stack (4) by means of a conveying system of circulating gripper systems in gripper connection, wherein the sheet discharge (1) comprises a space closed off towards the top which encloses the region of the conveying system, characterized in that above the closed space of the sheet discharge (1) one or a plurality of laser marking devices are arranged which acts or act through an opening in the upper guard (3) which encloses the space (3) of the sheet discharge (1) on the printing sheet conveyed through the conveying system, wherein the radiation region of the laser marking devices is shielded through a protective device in such a manner that the radiation region between the laser outlet on the laser marking device to the opening in the upper region (3) is completely enclosed through the protective device (2) through jacketing.

2. The sheet-fed printing machine according to Claim 1, characterized in that the jacketing of the radiation region takes place through a metal material, e.g. iron sheet or a polymer material, e.g. acrylic glass.

3. The sheet-fed printing machine according to Claim 1, characterized in that the jacketing (2) is secured against disassembly or opening so that disassembly or opening will put the laser marking device out of service.

4. The sheet-fed printing machine according to Claim 1, characterized in that in the jacketing (2) slight pressure prevails so that an air flow is created in such a manner that the air from the jacketing (2) flows in the direction of the interior space of the sheet discharge (1).

5. Sheet-fed printing machine according to Claim 4, characterized in that the air flow in the jacketing (2) is generated through fans and/or blowers.

6. The sheet-fed printing machine according to one or a plurality of the Claims 1 to 5, characterized in that each laser marking device comprises one or a plurality of CO₂ and/or Excimer and/or YAG lasers and/or diode lasers.

7. The sheet-fed printing machine according to any one or a plurality of the Claims 1 to 5,
characterized in that the marking takes place on the printing sheet in that the print material carbonises (is blackened) by the laser.

8. The sheet-fed printing machine according to any one or a plurality of the Claims 1 to 5,
characterized in that the marking on the printing sheet takes place in that a part of a printing image is evaporated or ablated by the laser.

9. The sheet-fed printing machine according to any one or a plurality of Claims 1 to 5, characterized in that the marking takes place on the printing sheet in that through the laser a colour change or another reaction in a laser-sensitive printing ink or varnish takes place.

10. The sheet-fed printing machine according to any one or a plurality of the Claims 1 to 5,
characterized in that the marking takes place on the printing sheet in that through the laser local inflation of inflation elements contained in the printing ink or varnish layer takes place.

Revendications

1. Machine d'impression de feuilles comportant plusieurs imprimantes disposées les unes derrière les autres et éventuellement une ou plusieurs groupes de vernissage, chaque imprimante présentant un cylindre porte-image, un cylindre de transfert, un cylindre de guidage de feuilles réalisé sous forme de cylindre de contre-pression, un groupe d'encrage et de préférence un groupe mouilleur, dans laquelle sont disposés, entre les cylindres de contre-pression d'imprimantes voisines ou les groupes de vernissage, des cylindres de guidage de feuilles réalisés sous forme de cylindres de transfert qui, avec les cylindres de contre-pression, transportent des feuilles imprimées dans la machine d'impression, au moins un ou plusieurs des cylindres de transfert étant réalisés sous forme de cylindres de retournement servant à retourner une feuille imprimée, et comportant un bras à feuilles (1), grâce auquel les feuilles imprimées sont déposées à l'aide d'un système de convoyage sur des systèmes de préhension périphériques en correspondance de préhension sur une pile constituée par le bras (4), le bras à feuilles (1) présentant un espace de montage fermé vers le haut qui circonscrit la zone du système de convoyage,
caractérisé en ce que,
au dessus de l'espace de montage fermé du bras à feuilles (1), sont disposés un ou plusieurs dispositifs de marquage au laser qui agissent, à travers une ouverture du capot supérieur (3) circonscrivant l'espace de montage (3) du bras à feuilles (1), sur la feuille imprimée convoyée par le système de convoyage, la zone de rayonnement des dispositifs de marquage au laser étant isolée par un dispositif protecteur (2) tel que la zone de rayonnement entre la sortie du laser au niveau du dispositif de marquage au laser jusqu'à l'ouverture de la zone supérieure (3) est totalement circonscrite par le dispositif protecteur (2) grâce à un entourage.

2. Machine d'impression de feuilles selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
l'entourage de la zone de rayonnement consiste en un matériau métallique, par exemple une tôle de fer ou un matériau polymère, par exemple un verre acrylique.

3. Machine d'impression de feuilles selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
l'entourage (2) est sécurisé contre le démontage ou l'ouverture de manière telle qu'un démontage ou une ouverture met le dispositif de marquage au laser hors fonctionnement.

4. Machine d'impression de feuilles selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
il règne dans l'entourage (2) une légère surpression, de sorte qu'il se forme un flux d'air tel que l'air s'écoule depuis l'entourage (2) en direction de l'intérieur du bras à feuilles (1).

5. Machine d'impression de feuilles selon la revendication 4,
caractérisée en ce que
le flux d'air dans l'entourage (2) est généré par des ventilateurs et/ou des souffleries.

6. Machine d'impression de feuilles selon une ou plusieurs des revendications 1 à 5,
caractérisée en ce que
chaque dispositif de marquage au laser présente un ou plusieurs lasers CO2 et/ou excimères et/ou YAG et/ou à diodes.

7. Machine d'impression de feuilles selon une ou plusieurs des revendications 1 à 5,
caractérisée en ce que
le marquage sur la feuille d'impression a lieu du fait que le support d'impression est carbonisé (noirci) par le laser.

8. Machine d'impression de feuilles selon une ou plusieurs des revendications 1 à 5,
caractérisée en ce que
le marquage sur la feuille d'impression a lieu du fait qu'une partie d'une image imprimée est vaporisée ou érodée par le laser.

9. Machine d'impression de feuilles selon une ou plusieurs des revendications 1 à 5,
caractérisée en ce que
le marquage sur la feuille d'impression a lieu du fait que le laser provoque un changement de couleur ou une autre réaction dans une encre d'impression ou un vernis sensible au laser.

10. Machine d'impression de feuilles selon une ou plusieurs des revendications 1 à 5,
caractérisée en ce que
le marquage sur la feuille d'impression a lieu du fait que le laser provoque un gonflement local d'éléments gonflants contenus dans la couche d'encre d'impression ou de vernis.

Zeichnung