Effektive UV-Technik mobilisiert Leistungsreserven
Die UV-Härtung, die im Rollenetikettendruck weit verbreitet ist, hat in den vergangenen Jahren wichtige Fortschritte erzielt. Systeme, bei denen alle Komponenten wie Lampen, Reflektoren, Vorschaltgeräte, Steuerungen usw. aufeinander abgestimmt sind, ermöglichen deutliche Leistungssteigerungen. Ein solches Ausrüstungspaket hat die IST Metz GmbH, Nürtingen, speziell für die Baureihe Gallus R 200 entwickelt, die mit weit über 1000 installierten Anlagen als die wohl erfolgreichste Buchdruckmaschine für den Etikettendruck gilt. Mit den UV-Anlagen vom Typ MBS Minicure können sowohl neue Maschinen ausgestattet als auch bestehende Drucklinien nachgerüstet werden.
Bei den Anlagen MBS Minicure, die für den Einsatz an Etikettendruckmaschinen vom Typ Gallus R 200 bzw. R 160 konzipiert sind, handelt es sich um sehr leistungsstarke UV-Kompaktsysteme. Die nach jedem Druckwerk angeordneten Strahler sind mit je einer Hochleistungslampe mit 200 W/cm bestückt. Sie ersetzen die üblicherweise mit zwei UV-Lampen (je 120 W/cm) ausgerüsteten Strahleraggregate, die standardmäßig an diesem Druckmaschinenmodell installiert sind. Das weltweit verbreitete Erfolgsmodell aus St. Gallen wird von den Druckern vor allem aufgrund seiner guten Druckqualität sowie der hohen Zuverlässigkeit und einfachen Handhabung geschätzt.
Doppelte Druckgeschwindigkeit
Nach Angaben der Anwender liegt die Produktionsleistung in der Praxis im Schnitt zwischen 30 und 40 m/min. Als Barriere für höhere Geschwindigkeiten erweist sich oftmals die UV-Härtung, so daß eine führende Etikettendruckerei vor etwa zwei Jahren an IST mit dem Wunsch nach einem besonders leistungsfähigen UV-System herangetreten ist. Die ersten Installationen des daraufhin entwickelten MBS Minicure haben gezeigt, daß sich die Druckgeschwindigkeit im Einzelfall verdoppeln läßt. Unter Testbedingungen wurden im UV-Siebdruck mit hohem Farbauftrag sogar Geschwindigkeiten von 100 m/min erreicht.
Aufgrund der Erfahrungen, die mit den insgesamt zehn bisher ausgelieferten Systemen gesammelt wurden, gibt IST beim Einsatz von hochwertigen UV-Farben und -Lacken und einer Kombination aus Buch- und Siebdruck die Zusage für eine Durchhärtung bei Druckgeschwindigkeiten bis 60 m/min. Zu den Unternehmen, die bereits Gallus-Maschinen mit MBS Minicure ausgerüstet haben, zählen Arca Eticette in Italien, Cetis in Slowenien, Impresstik Pty. Ltd. in Australien, die Pago-Gruppe, Römer Etikett in Marburg und Talis Haftetiketten in Krefeld.
Aufeinander abgestimmte Einzelkomponenten
Für die verbesserte Trocknungsleistung gibt IST mehrere Gründe an. Zum einen wird ein neu entwickelter UV-Lampentyp mit erhöhter UVC-Emission im kurzwelligen Bereich verwendet. Zum anderen werden die Einzelkomponenten wie Vorschaltgeräte und UV-Lampe exakt aufeinander abgestimmt, so daß die Energie möglichst effektiv genutzt werden kann. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist der Wirkungsgrad des Reflektors. Den Anlagentyp MBS Minicure bestückt IST mit Reflektoren, die aus einem stranggepreßten Profil bestehen. Sie werden im Hochvakuum mit Reinaluminium bedampft, einem Material mit sehr guten Reflexionseigenschaften im kurzwelligen UVC-Bereich. Zusätzlich ist der Reflektor mit Quarzglas überzogen, um so einen sicheren Korrosionsschutz zu gewährleisten.
Einen wichtigen Einfluß auf die UV-Emission der Lampe hat außerdem die automatische Regelung der Abluftklappe. Sie dient u.a. der leistungsabhängigen Kühlung von Lampe, Reflektor und Lampengehäuse. Die Ablufttemperatur wird durch einen Thermofühler im Gehäuse erfaßt. Ein Stellmotor mit Drosselklappe sorgt für eine automatische Anpaßung an den jeweiligen Betriebszustand der UV-Anlage und gewährleistet so eine stets gleichmäßige Kühlung über die gesamte Länge der Lampe.
Reduzierter Energieverbrauch
In der Folge kann die gewünschte Trocknungsleistung mit einem Strahleraggregat erreicht werden, das anstelle von zwei UV-Lampen mit 120 W/cm nur noch eine UV-Lampe mit einer Leistung von 200 W/cm besitzt. Somit reduziert sich der Energiebedarf um 40 W/cm pro Druckwerk. Umgerechnet auf eine Druckmaschine mit sieben UV-Strahlern ist das ein um 7 kW verringerter Verbrauch. Bei rund 3600 Betriebsstunden, die sich aus einer zweischichtigen Auslastung ableiten lassen, sowie einem angenommenen Strompreis von 0,28 DM pro Kilowattstunde bedeutet das eine jährliche Einsparung von über 7000 DM. Dabei ist noch zusätzlich zu berücksichtigen, daß in den meisten Fällen 70 bis 80 % der Leistung für eine Aushärtung ausreichend sind, wie Beobachtungen in der Praxis beweisen. Da die von 50 bis 100 % stufenlos einstellbare SLC-Steuerung in der Standardausstattung enthalten ist, sind somit weitere Einsparungen erzielbar.
Darüber hinaus ergeben sich aus einer Ausrüstung mit MBS Minicure eine ganze Reihe zusätzlicher Vorteile. Da das System mit nur einer Lampe pro UV-Aggregat auskommt, nehmen die Strahler wesentlich weniger Platz zwischen den Druckwerken ein. Das Bedienpersonal gewinnt dadurch Einsicht auf die Bedruckstoffbahn und kann beim Einrichten der Maschine den Ausdruck direkt nach jeder Farbe optisch kontrollieren. Daneben sinken auch die Wartungs- und Ersatzteilkosten, da die Anzahl der Lampen und Verschleißteile halbiert ist.
Einschubsystem für den Schnellwechsel
Die Wartung wird zudem durch den speziellen Aufbau des Strahlers vereinfacht, der aus einem Außengehäuse und einer einschiebbaren Innenkassette besteht. Die Einschubkassette umfaßt Lampe, Reflektor und Schwenkantrieb und kann in wenigen Sekunden gewechselt werden, da die Anschlüsse für Abluft, Steuerspannung, Lampenspannung und Druckluft durch das Einschieben automatisch hergestellt werden. Da bei MBS Minicure ein sogenannter „Stand-by-Einschub“ zum Lieferumfang gehört, entfallen Produktionsunterbrechungen für den Austausch von UV-Lampen bzw. beim Reinigen der Reflektoren.
Auf Wartungsfreundlichkeit hat IST auch bei der Konstruktion des Reflektors geachtet. Bei diesem System kommt ein Schwenkreflektor zum Einsatz, der um 180° um die UV-Lampe herumschwenkt, sobald die Druckmaschine gestoppt wird. Da er von einem pneumatischen Drehzylinder bewegt wird, sind mechanische Teile wie Ketten oder Zahnräder überflüssig, so daß der Schwenkreflektor verschleißfrei funktioniert.
Kühlzylindertechnik für den Foliendruck
Eine Forderung, die ebenfalls von verschiedenen Anwendern immer wieder an IST herangetragen wurde, war die Ausweitung der Einsatzgebiete. Die UV-Anlage sollte die Verarbeitung einer möglichst großen Bandbreite an unterschiedlichen Substraten einschließlich sehr dünner Monofolien erlauben. Um das erfüllen zu können, wurde ein eigenes Kühlsystem entwickelt. Ein wassergekühlter Zylinder, der direkt unter dem Strahler angeordnet ist, sorgt dafür, daß sich auch wärmeempfindliche Materialien, z.B. dünne Kunststoff-Folien, bedrucken lassen. Zur Gewährleistung eines passergenauen Drucks empfiehlt IST in diesem Fall allerdings die Installation einer entsprechenden Registersteuerung.
Beschränkt sich der Einsatz ausschließlich auf weniger temperaturempfindliche Materialien wie beispielsweise Papieretiketten, kann alternativ zum Kühlzylinder eine gekühlte Gegenblende installiert werden.
Nachrüstung einer Gallus R 160 zur Labelexpo
Eine Gallus R 160, die mit MBS Minicure und Kühlzylindertechnik nachgerüstet wurde, wird die Firma GRE Engineering Products AG, Steinbrunn, auf ihrem Messestand während der Labelexpo präsentieren. Das Schweizer Unternehmen bietet in Zusammenarbeit mit IST ein entsprechendes Retrofitting auf dem europäischen Markt an. Neben dem Nachrüsten mit moderner UV-Technik sorgt GRE dafür, daß die Maschinen auch im Druckbereich auf den Stand der Technik gebracht werden, um die angestrebte Leistung und Druckqualität auch maschinenseitig sicherzustellen.
