EP0719216B1 - Verfahren und vorrichtung zum bedrucken von kunststoff-folien im rollen-offsetdruck - Google Patents

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EP0719216B1
EP0719216B1 EP94926131A EP94926131A EP0719216B1 EP 0719216 B1 EP0719216 B1 EP 0719216B1 EP 94926131 A EP94926131 A EP 94926131A EP 94926131 A EP94926131 A EP 94926131A EP 0719216 B1 EP0719216 B1 EP 0719216B1
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EP
European Patent Office
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printing
drying
unit
take
printed
Prior art date
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EP94926131A
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English (en)
French (fr)
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EP0719216A1 (de
Inventor
Detta Borgardt
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BEBO PRINT PATENT GmbH
RPC Bebo Print Patent GmbH
Original Assignee
Cleanpack GmbH Innovative Verpackungen
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
    • B41M1/26—Printing on other surfaces than ordinary paper
    • B41M1/30—Printing on other surfaces than ordinary paper on organic plastics, horn or similar materials
    • B41M1/305—Printing on other surfaces than ordinary paper on organic plastics, horn or similar materials using mechanical, physical or chemical means, e.g. corona discharge, etching or organic solvents, to improve ink retention

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for printing of plastic films in roll offset printing.
  • plastic lids for food containers e.g. Margarine cup
  • plastic lids for food containers e.g. Margarine cup
  • a sheet offset printing process is currently used for medium runs.
  • the extruded plastic films are cut into sheets, that are stacked.
  • the sheets are separated and in a sheet offset printing machine using the dry offset printing process printed with oxidative drying colors.
  • the sheet Before stacking the sheet will be marked with e.g. powdered with a flour.
  • a suitable particle size ensures ventilation between the bow and thus to easier drying out and prevented at the same time that the applied and dried paint differs from the Plastic layer releases and against the back of the one above Bogen claps.
  • Before processing the sheets for production from e.g. The sheets are separated again from food containers and welded together at the edge to form a Train. Because only in web form is the printed material under economic Aspects in a suitable vacuum thermoforming machine insertable, in which the container is formed.
  • the problem underlying the invention is therefore a Specify method and an apparatus with which plastic films economical in web offset printing with oxidatively drying inks have it printed.
  • the plastic film is preferably pretreated before printing on a corona subjected, so the foils made "friendly” so that it takes on the color better.
  • the printing takes place in the so-called waterless offset printing or dry offset printing
  • the respective Printing plates are tempered, so they are usually cooled.
  • the pressure plates should be at temperatures less than 27 ° C, optimally tempered to 23 ° C, and the ink temperature is preferably 25 to 26 ° C.
  • the entire color application is preferably carried out after the color application coating varnish applied. Because especially in multi-color offset printing with e.g. three or four colors usually each color other areas are applied by the varnish to be applied over a uniform surface, leading to leads to more even drying. Is particularly suitable as a varnish Acrylic paint.
  • the heat-air drying advantageously comprises depending on the printing conditions a certain proportion of heat and one certain percentage of air drying. It has been shown that depending on the printing conditions, in particular the proportion of Black in the print, the temperatures, the color type or mixture, one different setting of the drying device is advantageous. Of the Share is variable, but always a certain amount of air drying must be present during the oxidative drying paint during to supply sufficient oxygen to the drying process.
  • the drying air is preferably cold air in a temperature range from 5 ° C to 25 ° C.
  • the printed film which has been subjected to heat-air drying is passed over two cooling rollers before being wound up, the web first being passed over the first cooling roller with the unprinted side and then being passed over another cooling roller with the printed side.
  • One explanation for the fact that it is even possible to guide the web with the printed side over a cooling roller is probably that the film is "quenched" by the cooling capacity of the first cooling roller to such an extent that a skin on the ink or paint application forms. Possibly because of this "skin", guiding the film web with the printed side over the further cooling roller does not entail any deterioration in the print quality.
  • the chill rolls preferably have a temperature in the range of 5 ° C to 15 ° C.
  • the cooling roller over which the film web with the printed side is guided, is driven synchronously with the web speed, so that differential speeds between the roller and web do not occur at any time.
  • the film is powdered after the heat-air drying and before winding in a manner known per se, for example with a rice or potato powder or powder of a particle size, which provides a certain ventilation between superimposed film web sections and thus to make it easier Dehydration ensures.
  • the winding web tension is preferably increased with increasing winding diameter linearly decreased. However, the tension is also conceivable to decrease progressively or degressively.
  • unwinding or winding unit respectively to be provided with a roll changing device known per se, so that roll changes take place without interrupting the printing process can.
  • the printing device exchangeable format inserts with different printing plate sizes for printing different section lengths.
  • three different printing plate sizes the largest part of all food container lids or lid sizes economical way, ie printing without excessive waste.
  • IR drying units are preferably suitable as heat drying units.
  • FIG. 1 A schematic side view of a device according to the invention for printing on film webs in roll offset printing is shown in FIG. 1 .
  • Plastic film web 10 is guided into a printing unit 4 and then runs through a post-treatment unit 5 before being in a take-up unit 8 is wound on a roll 82.
  • the printing unit 4 comprises, for example, four offset printing devices 4a to 4d for four-color offset printing, ie one printing device each for black, magenta, cyan and yellow, and further includes one Gravure printing unit 4e and a coating unit 4f.
  • Each offset printing device 4a-4d comprises, as is shown schematically in FIG. 2 , a printing unit for indirect offset printing with a plate cylinder 40, a rubber cylinder 42 and an impression cylinder 44, the film web being carried out between the rubber cylinder 42 and the impression cylinder 44.
  • the printing devices are dry offset printing devices, with both the inking units (not shown here) and the plate cylinders being tempered in a manner not shown.
  • the inking units are preferably cooled to a temperature of 25 to 26 ° C and the plate cylinders are preferably cooled to a temperature of approximately 23 ° C.
  • Each of the printing devices 4a-4d has an exchangeable printing unit, so that different printing units with different plate cylinder diameters or plate sizes can be used.
  • the printing devices 4a-4d is not one in the figures shown corona pretreatment unit upstream to the film web to make it "friendly" for the offset ink application.
  • a special inking unit 4e is arranged downstream of the printing devices 4a-4d.
  • the special inking unit 4e is a gravure printing unit in this embodiment for printing the film material with UV-drying Gold colored.
  • a UV drying device in the special inking unit 4e provided to apply the paint directly before the further process steps to dry.
  • the coating unit 4e is followed by a coating unit 4f.
  • Coating unit 4f is applied over the entire ink application by the printing devices 4a - 4d and the special ink unit 4e is applied, a lacquer layer preferably applied from acrylic lacquer.
  • a lacquer layer preferably applied from acrylic lacquer.
  • the dries further acrylic varnish used here is lighter than that in the printing devices 4a - 4d applied oxidative drying colors.
  • the film web 10 After passing through the coating unit 4f, the film web 10 is in a Aftertreatment unit 5 is introduced, in which the film web is heat-air dried is subjected to and passed over two cooling rollers, as described below. After leaving the post-treatment unit 5, the film web is opened in a winding unit 8 a roll 82 wound.
  • Both the unwinding unit 2 and the winding unit 8 are each provided with roll changing devices (not shown) so a film web roll change without interrupting the printing process can take place. Furthermore, there is a in the winding unit 8 Device for regulating or controlling the winding web tension, the is explained in detail below.
  • the heat-air drying device 6 provided in the aftertreatment unit 5 comprises, as shown in FIG. 3 , on a drying section T heat drying units 62, which in this embodiment consist of IR drying devices, as well as air drying units 64, which are alternately distributed over the drying section T. .
  • the respective proportion of the heat drying devices 62 and the air drying devices 64 in the drying capacity is adjustable. This makes it possible to adjust the type of drying to the printing conditions depending on, for example, the amount of black in the print, the type of ink or varnish used, etc.
  • the drying comprises air drying to the oxidatively drying colors supply sufficient oxygen. Under certain pressure conditions, however, the heat component can be dispensed with entirely.
  • the temperature of the drying air should be in the range of 5 ° C to 25 ° C, i.e. in the cold air range.
  • the heat-air drying device itself known IR air drying units are built on the Market with a length of 17 cm can be offered per unit.
  • the device according to the invention are at least 15 such units with a total length of at least about 2 1/2 m used.
  • the drying section T is preferably approximately 3.5 m.
  • the film web After the film web has passed through the heat-air drying device 6, it is first passed with the unprinted side over a cooling roller 7a and then with the printed side over another cooling roller 7b, as can be seen in FIG .
  • the film web 10 In order to guide the film web over the largest possible angular range around the cooling rollers 7a, 7b, the film web 10 is deflected by guide rollers 12.
  • the guide rollers 12 are not driven, but have specially designed surfaces so that the print quality is not reduced by the deflection.
  • the film web After the film web is guided over the two cooling rollers 7a, 7b, it passes through a device for regulating or controlling the winding web tension, before winding onto roll 82.
  • the device for regulation or control the web tension formed by a deflecting pendulum 86, the Pendulum position can be regulated or controlled by a motor 84, specifically depending on other parameters such as the film web thickness, the web speed, etc.
  • the guide rollers 12 already described above are used, as can be seen in Fig. 5.
  • the winding web tension is regulated or controlled that the web tension during winding with increasing Winding diameter is reduced.
  • the relationship between the winding diameter and web tension linear is the relationship between the winding diameter and web tension linear.
  • a progressive or degressive control or regulation is also possible.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bedrucken von Kunststoff-Folien im Rollen-Offsetdruck.
Bei der Herstellung von Kunststoff-Deckeln für Lebensmittelbehältnisse, z.B. Margarinebecher, wird zunächst Kunststofffolie im ebenen Zustand bedruckt und anschließend, z.B. durch Tiefziehen, in die geeignete Form gebracht.
Derzeit werden zum Bedrucken des Kunststoffmaterials verschiedene Verfahren angewendet. Für alle Verfahren wird geeignetes Kunststoff-material zunächst in Folienbahnen extrudiert und auf Rollen gewickelt.
Hohe Auflagen werden im Tiefdruck mit stark lösemittelhaltigen Farben bedruckt, wobei eine lange IR-Trocknungszeit erforderlich ist. Die Herstellung der Tiefdruckzylinder ist natürlich sehr aufwendig und teuer und erfordert lange Vorlaufzeiten (im Regelfall mindestens sechs Wochen). Aus diesen Gründen ist das Tiefdruckverfahren bei mittleren Auflagen und bei kurzfristigen Designänderungswünschen nicht anwendbar.
Es ist weiterhin bekannt, Folienbahnen mit UV-trocknenden Farben im Rollen-Offsetverfahren zu bedrucken. Allerdings gelten für die UV-trocknenden Farben strenge Anforderungen bezüglich der Umweltverträglichkeit (vgl. z.B. TA-Luft). Für die Herstellung von Kunststoff-Behältnissen eignet sich dieses Verfahren ebenfalls nur bedingt. Die solcherart bedruckten Folienbahnen lassen sich zwar ebenfalls verformen, die UV-trocknenden Farben sind jedoch spröde, und beim Verformen treten daher Risse auf, so daß die fertiggestellten Behältnisse zumindest vom ästhetischen Gesichtspunkt her nicht akzeptabel sind.
Für mittlere Auflagen wird derzeit ein Bogen-Offsetdruckverfahren angewandt. Die extrudierten Kunststoff-Folien werden in Bogen geschnitten, die gestapelt werden. Anschließend werden die Bogen vereinzelt und in einer Bogen-Offsetdruckmaschine im Trocken-Offsetdruckverfahren mit oxidativ trocknenden Farben bedruckt. Anschließend durchlaufen die Bogen nacheinander eine IR-Trocknungseinrichtung. Vor dem Aufeinanderstapeln der Bogen werden diese noch mit z.B. einem Mehl bepudert. Eine geeignete Partikelgröße sorgt für eine Durchlüftung zwischen den Bogen und damit zu einer leichteren Austrockung und verhindert gleichzeitig, daß die aufgetragene und angetrocknete Farbe sich von der Kunststoffschicht löst und gegen die Rückseite des darüberliegenden Bogens "abklatscht". Vor dem Weiterverarbeiten der Bogen zur Herstellung von z.B. Lebensmittelbehältnissen werden die Bogen wieder vereinzelt und randseitig miteinander verschweißt unter Ausbildung einer Bahn. Denn nur in Bahnform ist das bedruckte Material unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten in eine geeignete Vakuum-Tiefziehmaschine einführbar, in der das Behältnis geformt wird.
Dieses Verfahren für mittlere Auflagen, extrudierte Kunststoffbahnen zunächst in Bogen zu zerschneiden, die dann einzeln bedruckt werden, und diese Bogen anschließend wieder durch Verschweißung in Bahnform zu bringen, ist natürlich sehr aufwendig. Es bestehen daher seit langer Zeit Bestrebungen, die Kunststoffbahnen vor dem Tiefziehen im Rollen-Offsetdruck zu bedrucken. Ein Problem hierbei besteht darin, daß im Offsetdruckverfahren die leicht und per UV-Bestrahlung schnell durchtrocknenden UV-Farben nicht einsetzbar sind, da - wie oben erwähnt -, beim anschließenden Tiefziehen der Kunststofffolie die UV-Farben auf Grund ihrer spröden Eigenschaften aufreißen oder unansehnlich werden.
Der Einsatz von oxidativ trocknenden Farben hat bislang jedoch trotz vieler Bemühungen der Fachwelt im Rollen-Offsetdruckverfahren nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen geführt. Da die oxidativ trocknenden Farben nach Austritt aus der IR-Trocknungseinrichtung nicht vollständig durchgetrocknet sind, kommt es beim Aufwickeln der Bahn auf Rollen zu dem o.g. "Abklatschen" gegen die Rückseite des nachfolgenden Bahnabschnittes.
Mit dem derzeitigen Bogen-Offsetdruckverfahren können im Mittel (incl. Anhaltezeiten) ca. 5.000 Bogen pro Stunde bedruckt werden. Die maximale Geschwindigkeit im Bogen-Offsetdruckverfahren beträgt ca. 6.500 Bogen pro Stunde. Dies würde im Rollen-Offsetdruck einer Geschwindigkeit von etwa 50 m/min entsprechen (bei einer Bogenlänge von etwa 1/2 Meter). Selbst Versuche, den Rollen-Offsetdruck mit noch niedrigeren Druckgeschwindigkeiten zu betreiben, um eine hinreichende Trocknung vor Aufrollen der Bahn zu erreichen, sind bislang fehlgeschlagen. Auch sind alle bisherigen Versuche der Fachwelt fehlgeschlagen, durch eine größere Heizleistung eine schnellere Durchtrocknung der oxidativ trocknenden Farben vor dem Aufrollen der Bahn zu erzielen.
Somit besteht das der Erfindung zugrundeliegende Problem darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen sich Kunststoff-Folien im Rollen-Offsetdruck mit oxidativ trocknenden Farben wirtschaftlich bedrucken lassen.
Dieses Problem wird überraschenderweise durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren sowie die im Anspruch 12 angegebene Vorrichtung gelöst.
Durch die Kombination der erfindungsgemäßen Merkmale wird überraschenderweise erreicht, daß sich Kunststoff-Folien im Rollen-Offsetdruck mit oxidativ trocknenden Farben wirtschaftlich bedrucken lassen. Durch den Einsatz von stark oxidativ trocknenden Farben ergeben sich relativ gesehen kurze Trocknungszeiten. Ein weiteres wesentliches Merkmal ist die kombinierte Wärme-Lufttrocknung, durch die in optimaler Weise die oxidative Trocknung der Farben erreicht wird. Durch den Anteil der Lufttrocknung wird der zu trocknenden Farbschicht ständig neuer Sauerstoff zugeführt. Vor dem Aufwickeln werden die bedruckten und der Wärme-Lufttrocknung unterzogenen Kunststoff-Folien über wenigstens eine Kühlwalze geführt, wodurch die Farbschicht "abgeschreckt" wird. Eine mögliche Erklärung für die Wirksamkeit dieser Maßnahme besteht darin, daß sich durch die starke Abkühlung eine Art Haut auf der noch nicht vollständig durchgetrockneten Farbe ausbildet, so daß sich die Folie aufwickeln läßt, ohne daß die noch nicht durchgetrocknete Farbe gegen die Rückseite der hiernach aufgewickelten Folienbahnabschnitte "abklatscht". Durch das allmähliche Vermindern der Bahnspannung mit steigendem Wickeldurchmesser wird auf vorteilhafte Weise vermieden, daß der Druck auf die inneren Teile der aufgewickelten Rolle zu stark ansteigt. Hierdurch wird auf vorteilhafte Weise der Gefahr entgegengetreten, daß, aufgrund des beim Aufwickeln größer werdenden Druckes auf die Kernbereiche der Wicklung eben dort die in aller Regel noch nicht durchgetrocknete Farbschicht gegen die Rückseite der darüberliegenden Folie "abklatscht".
Vorzugsweise wird die Kunststoff-Folie vor dem Bedrucken einer Korona-Vorbehandlung unterzogen, die Folien also "freundlich" gemacht wird, damit sie die Farbe besser annimmt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Druck im sog. wasserlosen Offsetdruck bzw. Trocken-Offsetdruck, wobei die jeweiligen Druckplatten temperiert, also in der Regel gekühlt werden. Insbesondere beim Trocken-Offsetdruck ist es von Vorzug, auch die Farben selbst in den Farbwerken zu temperieren. Die Druckplatten sollten auf Temperaturen kleiner als 27 °C, optimalerweise auf 23 °C temperiert werden, und die Farbwerktemperatur beträgt vorzugsweise 25 bis 26 °C.
Vorzugsweise wird nach dem Farbauftrag ein den gesamten Farbauftrag überziehender Lack aufgetragen. Da insbesondere beim Mehrfarben-Offsetdruck mit z.B. drei oder vier Farben jede Farbe in der Regel auf jeweils andere Flächenbereiche aufgetragen wird, erreicht man durch den darüber aufzutragenden Lack eine gleichförmige Oberfläche, was zu einer gleichmäßigeren Trocknung führt. Als Lack eignet sich insbesondere Acryllack.
Die Wärme-Lufttrocknung umfaßt vorteilhafterweise in Abhängigkeit von den Druckbedingungen einen bestimmten Anteil Wärme- und einen bestimmten Anteil Lufttrocknung. Es hat sich gezeigt, daß in Abhängigkeit von den Druckbedingungen, also insbesondere dem Anteil von Schwarz im Druck, den Temperaturen, der Farbart bzw. -mischung, eine jeweils andere Einstellung der Trocknungseinrichtung von Vorteil ist. Der Anteil ist variabel, wobei jedoch immer ein bestimmter Anteil Lufttrocknung vorhanden sein muß, um der oxidativ trocknenden Farbe während des Trocknungsprozesses hinreichend Sauerstoff zuzuführen. Die Trocknungsluft ist dabei vorzugsweise Kaltluft in einem Temperaturbereich von 5 °C bis 25 °C.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die bedruckte und der Wärme-Lufttrocknung unterzogene Folie vor dem Aufwickeln über zwei Kühlwalzen geführt, wobei die Bahn zuerst mit der unbedruckten Seite über eine erste Kühlwalze geführt wird und hiernach mit der bedruckten Seite über eine weitere Kühlwalze geführt wird. Eine Erklärung dafür, daß es überhaupt möglich ist, die Bahn mit der bedruckten Seite über eine Kühlwalze zu führen, liegt wohl darin, daß durch die Kühlleistung der ersten Kühlwalze die Folie insgesamt soweit "abgeschreckt" wird, daß sich eine Haut auf dem Farb- bzw. Lackauftrag bildet. Wohl aufgrund dieser "Haut" bringt das Leiten der Folienbahn mit der bedruckten Seite über die weitere Kühlwalze keine Verschlechterungen in der Druckqualität mit sich. Die Kühlwalzen haben vorzugsweise eine Temperatur im Bereich von 5 °C bis 15 °C. Wesentlich ist weiterhin, daß insbesondere die Kühlwalze, über die die Folienbahnen mit der bedruckten Seite geführt wird, synchron zur Bahngeschwindigkeit angetrieben wird, so daß zu keinem Zeitpunkt Differenzgeschwindigkeiten zwischen Walze und Bahn auftreten.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Folie nach der Wärme-Lufttrocknung und vor dem Aufwickeln auf an sich bekannte Weise bepudert mit z.B. einem Reis- oder Kartoffelpulver bzw. -puder einer Partikelgröße, die für eine gewisse Durchlüftung zwischen übereinanderliegenden Folienbahnabschnitten und somit zu einer leichteren Austrocknung sorgt.
Vorzugsweise wird die Aufwickel-Bahnspannung mit steigendem Wickeldurchmesser linear vermindert. Allerdings ist es auch denkbar, die Spannung progressiv oder degressiv zu vermindern.
Es ist weiterhin von Vorteil, die Abwickel- bzw. Aufwickeleinheit jeweils mit einer an sich bekannten Rollenwechseleinrichtung zu versehen, so daß Rollenwechsel ohne Unterbrechung des Druckvorganges stattfinden können.
Von besonderem Vorzug ist es weiterhin, die Druckeinrichtung mit auswechselbaren Formateinschüben mit unterschiedlichen Druckplattengrößen zum Drucken unterschiedlicher Abschnittslängen zu versehen. Beim Bedrucken von Vorlagen für z.B. Lebensmittelbehältnisdeckel in sehr hohen Auflagen können sich bei konstanter Druckplattengröße und Variieren der Deckelgröße große Verschnittmengen ergeben. Dies läßt sich optimieren, wenn man z.B. drei verschiedene Druckplattengrößen vorsieht. Bereits mit drei unterschiedlichen Druckplattengrößen läßt sich der größte Teil aller Lebensmittelbehältnisdeckel oder Deckelgrößen auf wirtschaftliche Weise, also ohne übermäßigen Verschnitt bedrucken.
Insbesondere im Lebensmittelbereich ist es aus Marketinggründen häufig sinnvoll oder wird sogar verlangt, mit Goldfarben zu drucken. Ansprechende Goldfarben gibt es in aller Regel nur als UV-trocknende Farben. Insofern kann es von Vorzug sein, in der Druckmaschine ein Sonderfarbwerk beispielsweise für UV-trocknende Goldfarben vorzusehen, wobei in diesem Fall dem Farb- bzw. Druckwerk direkt eine UV-Trocknungseinrichtung zugeordnet werden sollte, um die Goldfarbe vor Eintritt in ein nachfolgendes Farbwerk abzutrocknen. Bei der Sonderfarbendruckeinrichtung kann beispielsweise auch ein Tiefdruckwerk vorgesehen werden. Werden auf einer Folie aus Kunststoff sowohl oxidativ trocknende als auch UV-trocknende Farben gedruckt, so ist es in aller Regel unumgänglich, ein Lackwerk nachzuordnen, wie es bereits oben beschrieben wurde. Acryllack hat den Vorteil, daß er schneller als die oxidativ trocknenden Farben trocknet.
Als Wärmetrocknungseinheiten eignen sich vorzugsweise IR-Trocknungseinheiten.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bedrucken von Kunststoff-Folienbahnen im Rollen-Offsetdruck;
  • Figur 2 zeigt schematisch eine Druckeinrichtung mit einem darin vorgesehenen Druckwerk;
  • Figur 3 zeigt schematisch eine erfindungsgemäß vorgesehene Wärme-Lufttrocknungseinrichtung;
  • Figur 4 zeigt zwei Kühlwalzen, über die die Folienbahn erfindungsgemäß vor dem Aufwickeln geführt wird; und
  • Figur 5 zeigt schematisch eine Einrichtung zum Regeln bzw. Steuern der Bahnspannung vor dem Aufwickeln.
    • Eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bedrucken von Folienbahnen im Rollen-Offsetdruck ist in Figur 1 gezeigt.
    Eine auf einer Abwickelrolle 22 in einer Abwickeleinheit 2 aufgewickelte Kunststoff-Folienbahn 10 wird in eine Druckeinheit 4 geführt und durchläuft anschließend eine Nachbehandlungseinheit 5, bevor sie in einer Aufwickeleinheit 8 auf eine Rolle 82 aufgewickelt wird.
    Die Druckeinheit 4 umfaßt beispielsweise vier Offsetdruckeinrichtungen 4a bis 4d für den Vierfarben-Offsetdruck, also jeweils eine Druckeinrichtung für Schwarz, Magenta, Cyan und Gelb, und umfaßt weiterhin ein Tiefdruckwerk 4e sowie ein Lackwerk 4f.
    Jede Offsetdruckeinrichtung 4a - 4d umfaßt, wie es schematisch in Figur 2 gezeigt ist, ein Druckwerk für den indirekten Offsetdruck mit einem Plattenzylinder 40, einem Gummizylinder 42 und einem Gegendruckzylinder 44, wobei die Folienbahn zwischen dem Gummizylinder 42 und dem Gegendruckzylinder 44 durchgeführt wird. Die Druckeinrichtungen sind Trocken-Offsetdruckeinrichtungen, wobei sowohl die hier nicht dargestellten Farbwerke als auch die Plattenzylinder auf eine nicht dargestellte Weise temperiert werden. Die Farbwerke werden vorzugsweise auf eine Temperatur von 25 bis 26 °C und die Plattenzylinder vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 23 °C gekühlt.
    Jede der Druckeinrichtungen 4a - 4d hat ein auswechselbares Druckwerk, so daß unterschiedliche Druckwerke mit unterschiedlichen Plattenzylinderdurchmessern bzw. Plattengrößen eingesetzt werden können.
    Weiterhin ist den Druckeinrichtungen 4a - 4d eine in den Figuren nicht dargestellte Korona-Vorbehandlungseinheitvorgeschaltet, um die Folienbahn für den Offset-Farbauftrag "freundlich" zu machen.
    Den Druckeinrichtungen 4a - 4d ist ein Sonderfarbenwerk 4e nachgeordnet. Das Sonderfarbenwerk 4e ist bei dieser Ausführungsform ein Tiefdruckwerk zum Bedrucken des Folienmaterials mit UV-trocknenden Goldfarben. Insofern ist in dem Sonderfarbenwerk 4e gleichfalls eine UV-Trocknungseinrichtung vorgesehen, um den Farbauftrag direkt vor den weiteren Verfahrensschritten zu trocknen.
    Häufig ist es aus Marketinggründen bei Kunststofflebensmittelverpackungen notwendig, bestimmte Verpackungsteile oder-abschnitte Goldfarben erscheinen zu lassen, um die Kauflust zu wecken. Da sich jedoch mit oxidativ trocknenden Goldfarben nicht die aus Marketinggründen erforderliche goldene Wirkung einstellt, ist bei dieser Ausführungsform das Sonderfarbenwerk 4e zum Drucken von Abschnitten mit UV-trocknenden Goldfarben vorgesehen.
    Dem Sonderfarbenwerk 4e ist ein Lackwerk 4f nachgeordnet. In dem Lackwerk 4f wird über den gesamten Farbauftrag, der von den Druckeinrichtungen 4a - 4d sowie dem Sonderfarbenwerk 4e aufgebracht ist, eine Lackschicht vorzugsweise aus Acryllack aufgetragen. Hierdurch ergibt sich für die nachfolgenden Verfahrensschritte eine gleichförmige und insofern leichter zu bearbeitende Oberfläche. Weiter trocknet der hier verwendete Acryllack leichter als die in den Druckeinrichtungen 4a - 4d aufgebrachten oxidativ trocknenden Farben.
    Nach dem Durchlaufen des Lackwerkes 4f wird die Folienbahn 10 in eine Nachbehandlungseinheit 5 eingeführt, in der die Folienbahn einer Wärme-Lufttrocknung unterzogen wird und über zwei Kühlwalzen geführt wird, wie es nachstehend beschrieben wird. Nach dem Austritt aus der Nachbehandlungseinheit 5 wird die Folienbahn in einer Aufwickeleinheit 8 auf eine Rolle 82 aufgewickelt.
    Sowohl die Abwickeleinheit 2 als auch die Aufwickeleinheit 8 sind jeweils mit Rollenwechseleinrichtungen (nicht gezeigt) versehen, damit ein Folienbahnrollenwechsel ohne Unterbrechung des Druckvorganges stattfinden kann. Weiterhin befindet sich in der Aufwickeleinheit 8 eine Einrichtung zum Regeln oder Steuern der Aufwickel-Bahnspannung, die nachstehend im Detail erläutert wird.
    Die in der Nachbehandlungseinheit 5 vorgesehene Wärme-Lufttrocknungseinrichtung 6 umfaßt, wie es in Figur 3 gezeigt ist, auf einer Trocknungsstrecke T Wärmetrocknungseinheiten 62, die bei dieser Ausführungsform aus IR-Trocknungseinrichtungen bestehen, sowie Lufttrocknungseinheiten 64, die jeweils abwechselnd über die Trocknungsstrecke T verteilt sind. Der jeweilige Anteil der Wärmetrocknungseinrichtungen 62 und der Lufttrocknungseinrichtungen 64 an der Trocknungsleistung ist einstellbar. Hierdurch ist es möglich, die Art der Trocknung auf die Druckbedingungen abzustellen in Abhängigkeit von z.B. dem Schwarzanteil im Druck, von der Art der verwendeten Farbe bzw. des verwendeten Lackes, etc. In jedem Fall umfaßt die Trocknung eine Lufttrocknung, um den oxidativ trocknenden Farben hinreichend Sauerstoff zuzuführen. Unter gewissen Druckbedingungen kann jedoch auf den Wärmeanteil ganz verzichtet werden. Die Temperatur der Trocknungsluft sollte im Bereich von 5 °C bis 25 °C liegen, also im Kaltluftbereich.
    Vorzugsweise kann die Wärme-Lufttrocknungseinrichtung aus an sich bekannten IR-Luft-Trocknungseinheiten aufgebaut werden, die auf dem Markt mit einer Länge von 17 cm pro Einheit angeboten werden. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden mindestens 15 solcher Einheiten mit einer Gesamtlänge von dementsprechend mindestens etwa 2 1/2 m eingesetzt. Vorzugsweise beträgt die Trocknungsstrecke T etwa 3,5 m.
    Nachdem die Folienbahn die Wärme-Lufttrocknungseinrichtung 6 durchlaufen hat, wird sie zunächst mit der unbedruckten Seite über eine Kühlwalze 7a und anschließend mit der bedruckten Seite über eine weitere Kühlwalze 7b geführt, wie dies in Figur 4 zu sehen ist. Um die Folienbahn über einen möglichst großen Winkelbereich um die Kühlwalzen 7a, 7b zu führen, wird die Folienbahn 10 durch Leitrollen 12 umgelenkt. Die Leitrollen 12 sind nicht angetrieben, haben jedoch besonders ausgebildete Oberflächen, so daß die Druckqualität durch das Umlenken nicht vermindert wird.
    Nachdem die Folienbahn über die beiden Kühlwalzen 7a, 7b geführt ist, durchläuft sie eine Einrichtung zur Regelung bzw. Steuerung der Aufwickel-Bahnspannung, und zwar vor dem Aufwickeln auf die Rolle 82.
    Bei dieser Ausführungsform ist die Einrichtung zur Regelung bzw. Steuerung der Bahnspannung ausgebildet durch ein Umlenkpendel 86, dessen Pendellage durch einen Motor 84 regel- bzw. steuerbar ist, und zwar ggf. in Abhängigkeit von weiteren Parametern wie der Folienbahnstärke, der Bahngeschwindigkeit, etc. Auch bei der Bahnspannungs-Regelvorrichtung werden die bereits oben beschriebenen Leitrollen 12 verwendet, wie dies in Fig. 5 zu sehen ist.
    Die Aufwickel-Bahnspannung wird erfindungsgemäß so geregelt bzw. gesteuert, daß die Bahnspannung beim Aufwickeln mit steigendem Wickeldurchmesser vermindert wird. Bei der beschriebenen Ausführungsform ist der Zusammenhang zwischen Wickeldurchmesser und Bahnspannung linear. Es ist jedoch in Abhängigkeit von z.B. der Art der Folienbahn 10 auch möglich, eine progressive oder degressive Steuerung bzw. Regelung vorzunehmen.
    Mit der beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bedrucken von Folienbahnen mit oxidativ trocknenden Farben im Rollen-Offsetdruck lassen sich Folienbahnen in einer guten Qualität wirtschaftlich in mittleren Auflagen bedrucken. Insbesondere entfällt das bei dem bisher angewendeten Bogen-Offsetdruckverfahren notwendige Zerschneiden der extrudierten Folienbahnen in Bögen und das vor der Weiterverarbeitung notwendige Verschweißen der Bögen zu einer Folienbahn. Durch die Kombination der erfindungsgemäßen Merkmale wird auf überraschende Weise die von der Fachwelt seit langem angestrebte Aufgabe gelöst, Folienbahnen mit oxidativ trocknenden Farben im Rollen-Offsetdruck zu bedrucken.
    Bezugszeichenliste
    2
    Abwickeleinheit
    4
    Druckmaschine
    4a
    Druckwerk, schwarz
    4b
    Druckwerk, blau
    4c
    Druckwerk, margenta
    4d
    Druckwerk, gelb
    4e
    Tiefdruckwerk, Sonderfarben
    4f
    Lackwerk, Schutzlack
    5
    Nachbehandlungseinheit
    6
    Wärme-Lufttrocknungseinrichtung
    7a
    Kühlwalze
    7b
    Kühlwalze
    8
    Aufwickeleinheit
    10
    Folienbahn
    12
    Leitrollen
    22
    Rolle
    40
    Plattenzylinder
    42
    Gummizylinder
    44
    Gegendruckzylinder
    62
    IR-Trocknungseinheit
    64
    Kaltlufttrocknungseinheit
    66
    Bepuderungseinheit
    82
    Rolle
    84
    Motor
    86
    Umlenkpendel

    Claims (27)

    1. Verfahren zum Bedrucken von Kunststoff-Folien (10) im Rollen-Offsetdruck, wobei
      stark oxidativ trocknende Farben eingesetzt werden,
      die bedruckten Folien (10) einer kombinierten Wärme-Lufttrocknung unterzogen werden,
      die bedruckten Folien vor dem Aufwickeln über wenigstens eine Kühlwalze (7a,7b) geführt werden und
      die Bahnspannung beim Aufwickeln mit steigendem Wickeldurchmesser vermindert wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Folie vor dem Bedrucken einer Korona-Vorbehandlung unterzogen wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Farben im wasserlosen Offsetdruck aufgebracht werden und die entsprechenden Druckplatten temperiert werden.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Farben temperiert werden.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei nach den Farben ein den Farbauftrag überziehender Lack, vorzugsweise ein Acryllack aufgetragen wird.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Wärme-Lufttrocknung in Abhängigkeit von den Druckbedingungen einen bestimmten Anteil Wärme- und einen bestimmten Anteil Lufttrocknung umfaßt.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Trocknungsluft eine Temperatur im Bereich von 5 °C bis 25 °C hat.
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Folie (10) vor dem Aufwickeln zuerst mit der unbedruckten Seite über eine erste Kühlwalze (7a) geführt wird und hiernach mit der bedruckten Seite über eine weitere Kühlwalze (7b) geführt wird.
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Kühlwalze(n) (7a,7b) angetrieben werden.
    10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die bedruckte Folie vor dem Aufwickeln bepudert wird.
    11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Aufwickel-Bahnspannung mit steigendem Wickeldurchmesser linear vermindert wird.
    12. Vorrichtung zum Bedrucken von Kunststoff-Folien mit stark oxidativ trocknenden Farben im Rollen-Offsetdruck, mit
      einer Abwickeleinheit (2), in der die Folie (10) von einer Rolle (22) abgewickelt wird,
      mindestens einer Druckeinrichtung (4a - 4d) mit jeweils einem Druckwerk und einem Farbwerk,
      einer Nachbehandlungseinheit (5), die eine Wärme/Lufttrocknungseinrichtung (6) und wenigstens eine Kühlwalze (7a,7b) umfaßt,und
      einer Aufwickeleinheit (8) , in der die Folie auf eine Rolle (82) gewickelt wird und die eine Bahnspannungssteuereinrichtung (84,86) aufweist, die die Bahnspannung beim Aufwickeln mit steigendem Wickeldurchmesser vermindert.
    13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Wickeleinheiten (2,8) jeweils eine Rollenwechseleinrichtung aufweisen.
    14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Druckeinrichtung (4a - 4d) eine Korona-Vorbehandlungseinheit vorgeschaltet ist.
    15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Druckwerk ein Trocken-Offsetdruckwerk ist und die Druckplatte temperiert ist.
    16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei das Farbwerk temperiert ist.
    17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die Druckeinrichtung (4a - 4d) auswechselbare Druckwerke mit unterschiedlichen Druckplattengrößen zum Drucken unterschiedlicher Abschnittslängen aufweist.
    18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei der Offsetdruckeinrichtung (4a - 4d) ein Tiefdruckwerk (4e) vor- oder nachgeordnet ist, durch welches die Folie zum Drucken von Sonderfarben, beispielsweise UV-trocknenden Goldfarben geführt werden kann.
    19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei der Druckeinrichtung (4a - 4d) ein Lackwerk (4f) nachgeordnet ist.
    20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, wobei die Wärme/Lufttrocknungseinrichtung (6) Wärmetrocknungseinheiten (62) und Lufttrocknungseinheiten (64) aufweist, die jeweils über die Trocknungsstrecke (T) verteilt sind und deren jeweiliger Anteil an der Trocknungsleistung in Abhängigkeit von den Druckbedingungen einstellbar ist.
    21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, wobei die Trocknungsluft eine Temperatur im Bereich von 5 °C bis 25 °C hat.
    22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 oder 21, wobei die Wärmetrocknungseinheiten (62) IR-Trocknungseinheiten sind.
    23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 22, wobei die Folie (10) vor dem Aufwickeln zuerst mit der unbedruckten Seite über eine erste Kühlwalze (7a) geführt und anschließend mit der bedruckten Seite über eine weitere Kühlwalze (7b) geführt ist.
    24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 23, wobei die Kühlwalze(n) (7a, 7b) mit einem Antrieb verbunden sind.
    25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 24, wobei der Aufwickeleinheit (8) eine Bepuderungseinrichtung (66) vorgeordnet ist.
    26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 25, wobei die Aufwickel-Bahnspannung mit steigendem Wickeldurchmesser linear vermindert wird.
    27. Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 26 zum Bedrucken von Kunststoff-Folien, aus denen nachfolgend Behältnisse, insbesondere Lebensmittelbehältnisse geformt werden.
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