EP2498991B1

EP2498991B1 - Registermessung in druckmaschinen

Info

Publication number: EP2498991B1
Application number: EP10776108.2A
Authority: EP
Inventors: Manfred Loddenkötter
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 2009-11-10
Filing date: 2010-11-10
Publication date: 2017-04-19
Anticipated expiration: 2030-11-10
Also published as: WO2011058074A1; DE102009046566B4; ES2630165T3; US20120210895A1; EP2498991A1; DE102009046566A1

Description

Die Erfindung betrifft einen streifenförmigen Körper, der auf einen Druckplattenzylinder einer Flexodruckmaschine aufbringbar ist.
Zur Abwicklung von Druckaufträgen mit Mehrfarbendruckmaschinen ist es nötig, die Registerlage der Druckplattenzylinder miteinander abzugleichen.
Bei Flexodruckmaschinen - insbesondere bei Zentralzylinderflexodruckmaschinen - wird in der Regel mit Hilfe so genannter Bahn-Bahn-Verfahren die Registereinstellung durchgeführt. Zu der Ausführung dieser Verfahren besitzen die Druckformen, mit denen die einzelnen Druckplattenzylinder gerüstet sind, Registermarkendruckformen, welche den Bedruckstoff mit Registermarken versehen. Wird mit mehreren Farbwerken gleichzeitig gedruckt, so kann die Position, die die von den einzelnen Druckwerken gedruckten Registermarken auf dem Bedruckstoff einnehmen, gemessen werden. Durch eine Korrektur der Winkellage der Druckplattenzylinder zueinander wird während der Längsregistereinstellung ein Sollabstand zwischen den Registermarken eingestellt. Bei der Einstellung des Seitenregisters wird die axiale Lage der Druckplattenzylinder zueinander solange korrigiert, bis auf dem Bedruckstoff wieder Sollabstände zwischen den Registermarken der verschiedenen Druckwerke eingehalten werden.
Der Druckschrift EP 1 916 102 A1 ist eine von der vorstehenden Norm abweichende Art des Registerns einer Flexodruckmaschine zu entnehmen:

In einer externen Zylinderaufnahme, oft Reck genannt, werden verschiedene Messungen an einem mit einer Flexodruckform gerüsteten Druckplattenzylinder ausgeführt. Mit einer dieser Messungen wird die Position einer Magnetpille, die in die Druckform oder den Druckformträger eingebracht ist, bestimmt.

Später werden mehrere auf diese Weise behandelte Druckplattenzylinder in jeweils ein Farbwerk der Druckmaschine eingebracht. In der Druckmaschine wird die Winkelposition der Magnetpille an dem Druckplattenzylinder gemessen, und es wird die Registerlage der Zylinder zueinander eingestellt.
Daher wird bei der EP 1 916 102A1 das Register zwischen den in den Farbwerken befindlichen Druckplattenzylindern aufgrund von Messsignalen eingestellt, welche die Position von Körpern betreffen, die von der Druckform oder dem Druckformträger getragen werden.
Die Körper sind die in den Druckformen befindlichen Magnetpillen. Zu den Nachteilen eines solchen Verfahrens gehört, dass die Messung der Position der Magnetpille in einer Druckform aufwändig und magnetische Messverfahren in der Drucktechnik unüblich sind. Darüber hinaus bedeutet die Vermessung des Druckplattenzylinders in einem externen Reck einen zusätzlichen Arbeitsgang, der Zeit kostet und aufwändig ist.
Aus der Druckschrift US 3 896 377 A ist es bekannt einen streifenförmigen Körper mit einem Feld aus gleich langen, rechteckförmigen Registermarken auf einen Gummituchzylinder aufzubringen, um die Registerlage der Zylinder durch Ablesen des streifenförmigen Körpers mittels Sensor miteinander abzugleichen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile der EP 1 916 102 A1 zu beseitigen und die Messung der Registerlage von Druckplattenzylindern zueinander zu verbessern.Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach wird ein Körper oder eine Markierung auf die Druckform oder den Druckformträger aufgebracht. Im Falle der Markierung wird die Markierung wie eine Registermarke genutzt. Im Falle des Körpers ist eine Markierung beziehungsweise Registermarke auf den Körper aufgebracht. Aufgebracht im Sinne der vorliegenden Druckschrift heißt hierbei, dass er auf die Oberfläche des Druckformträgers gebracht wird und dort mit ihr verbunden wird. Hierbei kann eine feste Verbindung, wie eine Klebverbindung, gemeint sein.
Der Körper oder die Markierung sollte in einer bestimmten bekannten Relativposition (zumindest einer Steuervorrichtung bekannten) zu dem Druckformträger oder der Druckplatte aufgebracht werden. Dann ist durch eine Feststellung der relativen Lage der Markierung oder des Körpers in dem Druckwerk, in dem der betreffende Druckplattenzylinder eingebracht wird, auch die Lage der Druckform zu ermitteln.
Es ist vorteilhaft, den zusätzlichen Köper oder die Markierung beim Rüsten des Druckplattenzylinders auf die Druckform oder den Druckplattenzylinder aufzubringen. Diese Rüstvorgänge werden oft an sogenannten Mountern durchgeführt. Ein solcher Mounter wird unter anderem auch von der US 20060117973 A1 gezeigt. In diese Vorrichtungen werden oft Dorne, Druckrollen oder Adaptersleeves eingespannt. Auf diese Körper werden dann oft Klischees aufgespannt beziehungsweise aufgeklebt. Es ist auch bekannt, weitere druckformtragende Sleeves zwischen den zuerst genannten Druckformträgern und den Klischees vorzusehen.
Die Mounter sind mit optischen und mechanischen Vorrichtungen ausgestattet, die ein genaues Positionieren der Klischees auf der Oberfläche der Druckformträger erlauben.
In der Regel ist auf den Klischees ein Referenzpunkt (oft Mikropunkt genannt) vorgesehen, der es erlaubt, das Klischee seinerseits genau zur Druckform zu positionieren.
Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann neben der genauen Positionierung des Klischees auf dem Druckformträger auch eine genaue Positionierung des zusätzlichen Körpers auf dem Druckformträger oder der Druckform vorgenommen werden.
In diesem Zusammenhang kann der zusätzliche Körper unter anderem auf die Oberfläche des Druckplattenzylinders, des Klisches oder anderer fest auf dem Druckplattenzylinder angebrachter Gegenstände angebracht werden. Als vorteilhaft wird hierbei angesehen, wenn der Körper oder auf dem Körper aufgebrachte Markierungen zu sehen sind, beziehungsweise wenn sie mit optischen Sesoren erkennbar sind. Der Terminus "optische Sensoren" schließt herbei auch Sensoren ein, die elektromagnetische Strahlung detektieren, die außerhalb des sichtbaren Bereichs liegen. Nichtsdestoweniger ist es vorteilhaft, Sensoren zu verwenden, die in dem Bereich des sichtbaren Lichtes empfindlich sind.
Wenn handelsübliche Mounter geringfügig umgerüstet werden, sind andere Verfahren vorteilhaft: So können Markierungen durch Gravurwerkzeuge in die betreffende Oberfläche (wieder des Druckplattenzylinders, des Klisches oder anderer fest auf dem Druckplattenzylinder angebrachter Gegenstände) eingebracht werden. Vorteilhaft erscheint auch die Verwendung von Vorrichtungen, die die betreffenden Oberflächen bedrucken. So können in diesem Falle u. a. Tintenschreibköpfe - wie sie in Tintenstrahldruckern Verwendung finden - zum Einsatz kommen.
Vor allem bei der Verwendung von Gravier- und Druckverfahren lassen sich durch Automatisierungsvorgänge bei dem Aufbringen der Markierungen auch Genauigkeitsgewinne bei der Positionierung derselben erzielen.
Herkömmliche Zentralzylinderflexodruckmaschinen sind zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht geeignet. Sie verfügen in der Regel über Registermarkensensoren, die allen Farbwerken nachgeschaltet sind. Sie nehmen eine Arbeitsposition ein, mit der sich der von mehreren oder besser allen Druckwerken bedruckte Bedruckstoff einsehen lässt. Sie inspizieren ein Registermarkenfeld, in dem von jedem Farbwerk eine Marke enthalten ist. Eine Druckmaschine, die das erfindungsgemäße Verfahren ausführt, muss die Relativposition (relative Winkellage) der Druckplattenzylinder (oder besser der Druckplatten beziehungsweise Klischees) zumindest zweier Farbwerke messen. Sie benötigt daher zumindest zwei Registermarkensensoren, die in eine Arbeitsposition zu den Druckplattenzylindern bringbar sind. Die Positionierung der Registermarkensensoren ist nicht unkritisch, da die Anforderungen an die Auflösung, die sich mit den Sensoren erzielen lassen muss, hoch ist.
In der Regel wird die Arbeitsposition der Sensoren in Bereichen des Farbwerkes sein, in denen es zu Verschmutzungen der Sensoren durch Farbnebel und -spritzer und ähnliches kommen kann. Daher ist es von Vorteil, wenn die Sensoren aus diesen Bereichen des Farbwerkes abtransportiert werden können. Die Sensoren können, wenn sie sich in der Arbeitsposition befinden, beispielsweise Messwerte für eine Vorregisterung gewinnen. Sie können auch im laufenden Druckprozess Registermesswerte gewinnen. Letzteres wird insbesondere bei Zentralzylinderdruckmaschinen aber eher die Ausnahme sein.
Vorteilhafterweise wird die Transportvorrichtung die Registermarkensensoren um eine Drehachse aus den exponierten Bereichen des Farbwerkes herausschwenken. Es hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, diese Drehachse gegenüber dem Grundgestell des zugehörigen Farbwerks zu neigen (Winkel abweichend von 90 °).
Die Registermarkensensoren 15 bzw. Sensorköpfe 14, die in in ihrer Arbeitsstellung durchaus mit Farbspritzern und Ähnlichem verunreinigt werden können, können in der abgeschwenkten Stellung unter anderem gereinigt werden. In einer abgeschwenkten Stellung kann eine Schutzeinhausung für den Sensor 15 oder zumindest den Sensorkopf 14 vorhanden sein. Diese Schutzeinhausung schützt den Sensor 15 oder zumindest den Sensorkopf 14 vor weiterer Verunreinigung. In einer solchen Schutzeinhausung kann der Sensor auch einen Abgleich vornehmen: So kann in der Schutzeinhausung eine Wand vorhanden sein, die genauso gefärbt wie z. B. ein Teil des zusätzlichen Körpers. Dann kann der Sensor prüfen, ob er von dieser Wand noch remittiertes Licht mit der ursprünglichen Intensität empfängt, wenn er - wie ursprünglich auch - Licht mit einer gewissen Intensität auf die Wand abgibt.
Ist dies nicht mehr der Fall, so ist der Strahlungsausgang oder der Strahlungseingang des Sensors 15 oder zumindest des Sensorkopfes 14 (häufig wohl beides) verunreinigt.
Aufgrund der Änderungen der Messwerte kann eine Steuer- und Recheneinheit den Sensor rekalibrieren. Eine Ergänzung oder Alternative zu diesem Vorgehen liegt in einer automatischen Reinigung, die beispielsweise beim Überschreiten einer gewissen Abweichung der Messwerte von dem Ausgangswert von der entsprechend eingestellten Steuer- und Recheneinheit vorgenommen werden kann. Die Steuer- und Recheneinheit kann jedoch auch ein Warnsignal an das Maschinenpersonal ausgeben, das dieses veranlasst, den Sensor 15 oder zumindest den Sensorkopf 14 zu reinigen.
In Bezug auf den zusätzlichen Körper hat sich Folgendes erwiesen:

Er wird auf die Oberfläche der Druckform oder des Druckformträgers aufgebracht Hierzu nimmt der Körper eine flächige Form an und wird beispielsweise wie ein Etikett auf diese Oberfläche aufgebracht Körper, die eine flächige Form aufweisen,
haben zwei große Oberflächen, also eine Vorder- und eine Rückseite. Die Rückseite des weiteren Körpers sollte mit der Druckform verbindbar sein. Die Vorderseite sollte die zumindest eine Registermarke tragen.

Der Körper ist ein Materialstreifen, dessen Längsachse vorzugsweise in Umfangsrichtung der Walze ausgerichtet wird. Auf dem Körper sind vorteilhafterweise eine gerade Anzahl von Markierungen beziehungsweise Marken aufgebracht. Eine symmetrische Gestaltung des Markenfeldes bezüglich eines Referenzpunktes ermöglicht eine Differenzmessung. Des Weiteren wird der Mittelwert zwischen Positionswerten zweier symmetrisch zu einem Referenzpunkt angeordneter Punkte ermitteln, um Messfehler, die von einer ungenauen Anordnung des Körpers zu der Druckform herrühren, in ihrer Wirkung zu minimieren.
Es ist von Vorteil, sowohl rechteckige Marken oder Markierungen als auch dreieckige, trapezförmige oder kegelstumpfförmige zu verwenden.
Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen Beschreibung und den Ansprüchen hervor.
Die einzelnen Figuren zeigen:

Fig. 1: Draufsicht auf einen streifenförmigen zusätzlichen Körper
Fig. 2: Eine schematische Seitenansicht auf drei Farbwerke einer Zentralzylinderflexodruckmaschine
Fig. 3: Eine schematische Ansicht des Druckwerks 10 aus Figur 2
Fig.4: Eine schematische Ansicht des Druckwerks 10 aus Figur 2 mit weiteren Merkmalen
Fig. 5: Einen Formatzylinder 11, der mit einem Klischee und einem zusätzlichen Körper gerüstet ist
Fig. 6: Zusätzliche Körper 1, die aus Handling- und Lagergründen auf ein Trägermaterial 28 aufgebracht wurden.

Fig. 1 zeigt einen streifenförmig ausgeprägten zusätzlichen Körper 1. Dieser trägt eine Mehrzahl von Marken 2, 2', 3, 3', 4, 4', 5, 5', die symmetrisch bezüglich des Bezugspunktes 6 angeordnet und geformt sind. Der streifenförmige Körper 1 ist dazu bestimmt, mit seiner Längsrichtung in Umfangsrichtung ϕ eines Formatzylinders 11 ausgerichtet zu werden. Die Anordnung und Ausrichtung des Streifens ermöglicht eine Differenzmessung zwischen den symmetrisch zu dem Referenzpunkt 6 angeordneten Punktpaaren n, n'. Durch diese Differenzmessung ist es möglich, Fehler, die durch Ungenauigkeiten in der Ausrichtung des Körpers auf dem Druckformträger oder der Druckform auftreten, zu minimieren. Die zur Umlaufrichtung ϕ des Formzylinders 11 schrägen Kanten der Marken 2 und 2' dienen der Seitenregisterung. Die anderen Marken werden unter anderem zur Längsregisterung eingesetzt. Es ist vorteilhaft, die Marken 2 und 2' schwarz und den Untergrund weiß zu gestalten. Vorteilhaft ist es auch, Marken mit einer Rechtecks- und/oder Dreiecksform vorzusehen.
Figur 2 zeigt eine schematische Seitenansicht dreier Farbwerke 10 einer Zentralzylinderflexodruckmaschine 26. Typische Bauteile einer solchen Maschine sind der zentrale Gegendruckzylinder 13 sowie die Formatzylinder 11 und die Rasterwalzen 12 der einzelnen Farbwerke 10. Die Formatzylinder 11 und die Rasterwalzen 12 sind jeweils voneinander abgestellt. Die Pfeile 19 symbolisieren die Anstellrichtung der Zylinder. Des Weiteren sind die Sensorköpfe 14, die sich in Arbeitsstellung befinden, in Figur 2 zu sehen.
In Figur 3 ist der durch die Linie A-A gekennzeichnete Bereich eines Farbwerkes 10 aus der durch den Pfeil 20 skizzierten Blickrichtung zu sehen.
In Figur 3 ist zusätzlich zu den bereits in Figur 2 gezeigten Merkmalen das Maschinengestell 17, das Klischee 18 sowie der Lichtleiter 16 und Sensor 15 zu sehen.
Figur 4 zeigt das Farbwerk 10 aus derselben Richtung wie Figur 3. Von der Transportvorrichtung 25 des Sensors beziehungsweise des Sensorkopfes 14 ist der Arm 22 und die Drehachse 23 zu sehen. Der Pfeil 24 zeigt die Schwenkrichtung des Sensorkopfes an. Wie erwähnt findet die Schwenkung um eine Achse 23 statt. Diese Achse ist auch in Figur 2 eingezeichnet. Bereits in Figur 2 ist zu sehen, dass der Winkel zwischen der Achse 22 und dem Grundgestell des Farbwerks 21 kein rechter Winkel ist.
Die Sensorvorrichtung besteht insgesamt aus dem Sensorkopf 14, dem Lichtleiter 16 und dem Sensor 15. Eine solche Anordnung ist vorteilhaft, wenn es darum geht, den Sensorkopf 14 in einer chemisch kritischen Atmossphäre zu positionieren und den Sensor 15, mit seinen kritischen Bauteilen außerhalb dieses Bereiches zu platzieren. Der Sensorkopf kann dann das von den Registermarken 2, 2' beziehungsweise dem zusätzlichen Körper 1 oder anderer Teie des Formatzylinders 11 remittierte Licht auffangen und der Lichtleiter wird es dem Sensor 15 zuleiten.
Oft ist es vorteilhaft, in dem Gehäuse des Sensors 15 auch eine Lichtquelle anzuordnen, die dem Sensorkopf 14 über den Lichtleiter 15 auch Licht zuleitet, das der Ausleuchtung der Umgebung der Registermarken dient.
Figur 5 zeigt einen Formatzylinder 11, der in einem nicht dargestellten Mounter eingespannt ist. In diesem Mounter ist bereits das Klischee 18 positionsgenau auf den Formatzylinder 11 aufgebracht worden. Oft dient zur Ausrichtung des Klischees eine oft imaginäre Linie 31 entlang der der Aufnahmebereich der Kamera oder Sehhilfe 7 bewegt werden kann, indem diese in ihren Bewegungsrichtungen 8 vorschoben wird. Die Kamera kann also Fixpunkte auf dem Formatzylinder "anfahren" (ihr fokusierter Fangbereich wird auf diesen Punkt eingestellt), indem sie in der axialen Richtung z des Formatzylinders verschoben wird und indem der Formatzylinder in seiner Umfangsrichtung ϕ gedreht wird. Die Veränderung der axialen Position z der Kamera 7 ist mit einem Längensensor messbar. Auch die Drehwinkeländerung des Formatzylinders ist mit einem Drehwinkelsensor des Mounters messbar, so dass bei bekanntem Durchmesser des Formatzylinders auch die Streckenbeträge in Umfangsrichtung ϕ zu ermitteln sind. Auf diese Weise können mit Hilfe des Mounters und seiner Kamera 7 Positionen in gewünschten Abständen voneinander auf der Oberfläche des Formatzylinders angefahren werden. Der Bediener des Mounters kann so das Klischee 18 und den zusätzlichen Körper 1 in einem Sollabstand voneinander positionieren (z. B. durch Ausrichten und Aufkleben). Durch ein automatiertes Aufbringen zum Beispiel von aufgedruckten Marken auf der Oberfläche des Zylinders 11 kann eine noch genauere Positionierung vorgenommen werden.
Als Fixpunkte auf dem Klischee werden oft sogenannte Mikropunkte 32 verwendet. Oft sind Formatzylinder 11 auf ihrer Antriebsseite (hier in Figur 5 links) mit einem Anschlag 27 versehen, gegen den ein Sleeve oder ein Klischee angestellt werden kann und der 27 den Aufschiebevorgang des Sleeves auf den Formatzylinder begrenzt.
In Figur 6 wird eine Mehrzahl von zusätzlichen Körpern 1 auf einem Bandmaterial 28 aufgebracht (die zusätzlichen Körper befinden sich aus Sicht des Betrachters im Vordergrund). Die zusätzlichen Körper 1 sind auf ihrer Rückseite selbstklebend. Sie können von dem Maschinenpersonal von dem Bandmaterial 28 abgezogen und auf den Formatzylinder 11 aufgebracht werden. Vorteilhaft ist es, das bandförmige Trägermaterial 28 zu perforieren oder in einer anderen Art zu schwächen, so dass Sollabrisslinien entstehen. Durch die horizontalen Perforationslinien 30 kann das Maschinenpersonal einzelne zusätzliche Körper 1 und das ihnen zugeordnete Trägermaterial 28 vereinzeln. Durch die vertikalen Perforationslinien 29 kann er sukzessive Teile der selbstklebenden Oberfläche der zusätzlichen Körper 1 freigeben.
Das bandförmige Material 28 kann mit den zusätzlichen Körpern zu Rollen aufgewickelt werden. Eine solche Rolle bringt viele Vorteile mit sich.

Es ist vorteilhaft, alle vorstehend beschriebenen und beanspruchten Verfahren oder Verfahrensschritte computerimplementiert durchzuführen. Demzufolge ist eine Steuereinheit vorzusehen, die so eingestellt ist, dass sie Maschinenkomponenten zur Ausführung der Verfahren ansteuert.

Bezugszeichenliste
1	Zusätzliche Körper
2 2'	Maske
3 3'	Maske
4 4'	Maske
5 5'	Maske
6	Bezugspunkt
7	Kamera des Mounters
8	Pfeile in Bewegungsrichtung der Kamera des Mounters
9
10	Farbwerk
11	Formatzylinder
12	Rasterwalze
13	Gegendruckzylinder
14	Sensorkopf
15	Sensor
16	Lichtleiter
17	Maschinengestell
18	Klischee
19	Pfeil in Anstellrichtung
20	Pfeil in Blickrichtung Fig. 2
21	Grundgestell des Farbwerks
22	Arm
23	Drehpunkt/-achse
24	Pfeil in Schwenkrichtung
25	Transportvorrichtung
26	Flexodruckmaschine
28	Bandmaterial zum Tragen der Körper 1/Ettiketten
29	Perforationslinie vertikal
30	Perforationslinie horizotal
31	Pitchlinie (verfahrbarer Fokusbereich der Kamera 7)
32	Mikropunkt des Klischees 18
ϕ	Drehrichtung/Umfangsrichtung
a	Abstand in axialer Richtung des Formatzylinders
b	Abstand in Umfangsrichtung des Formatzylinders
z	Axiale Richtung

Claims

Streifenförmiger Körper, der auf einen Druckplattenzylinder einer Flexodruckmaschine aufbringbar ist,
wobei der streifenförmige Körper ein Registermarkenfeld aufweist,
wobei das Registermarkenfeld einen Bezugspunkt und mehrere Registermarken aufweist, und
wobei die Positionen der Registermarken mittels eines Sensorkopfes optisch erkennbar sind und symmetrisch zu dem einen Bezugspunkt derart
angeordnet und geformt sind,
dass durch eine Mittelwertbildung und/oder Differenzbildung zweier symmetrisch zu dem Referenzpunkt angeordneter Registermarken die Messfehler minimierbar sind, die von einer ungenauen Anordnung des Körpers zu der Druckform herrühren.
Streifenförmiger Körper nach Anspruch 1, wobei die Registermarken eine Dreiecks- oder Trapezform aufweisen.
Streifenförmiger Körper nach einem der Ansprüche 1 - 2, wobei die Registermarken eine Rechtecksform aufweisen.
Flexodruckmaschine mit mindestens zwei Farbwerken,
mit einem Druckplattenzylinder innerhalb eines jeden Farbwerks, der mit einem streifenförmigen Körper nach einem der Anspruche 1 - 3 versehen ist, und
mit einem Sensorkopf innerhalb eines jeden Farbwerks zur optischen Erkennung der Positionen der Registermarken.
Flexodruckmaschine nach Anspruch 4, wobei der Sensorkopf in eine Arbeitsposition bringbar ist, in der die Positionen der Registermarken auf dem Außenumfang des Druckplattenzylinders erkennbar sind.
Flexodruckmaschine nach Anspruch 5, wobei der Sensorkopf an einer Transportvorrichtung angelenkt ist, mit welcher der Sensorkopf aus der Arbeitsposition in eine Ruheposition außerhalb des Farbwerks transportierbar ist.
Flexodruckmaschine nach Anspruch 6, wobei die Transportvorrichtung eine Schwenkvorrichtung ist, mit welcher der Sensorkopf beim Transport zwischen der Arbeitsposition und der Ruheposition um eine Drehachse schwenkbar ist.