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Ludwig Zins

Ludwig Zins

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Drucktechnik

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Faltenbildung

Bei einer starken Deformierung des Papiers beim Durchlauf durch die Druckmaschine, sei es als Bahn oder im Format, kann eine Faltenbildung mit vielfältigen Ausformungen auftreten (Abb. 1 und Abb. 2).

Dieser Effekt tritt vor allem beim vollständigen Kontakt zwischen Druck- und Gegendruckzylinder auf, also beim Offsetverfahren und beim Tiefdruckverfahren. Neben der das Druckerzeugnis unbrauchbar machenden Faltenbildung werden in jedem Falle verhältnismäßig starke Passerdifferenzen auftreten (siehe dort). Beim Rotationstiefdruck und im Rollenoffsetdruck kann die Folge von Faltenbildung ein Abreißen der Bahn beim Durchlauf durch die Druckmaschine sein.

Abbildungen (von links nach rechts)

Abb. 1: Faltenbildung an einem bedruckten Bogen.
Abb. 2: Faltenbildung in einem Verkaufsprospekt.
Abb. 3: Faltenbildung an unbedruckten Bogen.
Abb. 4: Faltenbildung im Falzbereich.
Abb. 5: Perforation am Kopfende des Falzbogens zur Vermeidung des Luftstaus zwischen den Lagen.
Abb. 6: Vergrößerte Darstellung der Perforation am Kopfende des Falzbogens.
Abb. 7: Beanstandete Rolle, die wegen „Teleskopieren“ aussortiert werden musste.
Abb. 8: Relativ plan ausgelegte Bahn einer als „gut“ bezeichneten Rolle.
Abb. 9: Ausgelegte Bahn einer als „schlecht“ bezeichneten Rolle mit starken Unterschieden im Planlageverhalten.

         


Mögliche Ursachen

Voraussetzung für den Durchlauf einer Bahn bzw. eines Bogens durch die Druckzone ohne Deformierung ist die absolute Planlage des Papiers. Selbstverständlich muss sichergestellt sein, dass die Druckspannung über die Breite von Druck- und Gegendruckzylinder gleichmäßig ist. Wurde Formatpapier durch Feuchtigkeitsaufnahme beim Transport oder bei der Zwischenlagerung randwellig, so macht sich die Verformung in einer mehr oder weniger starken Faltenbildung bemerkbar. Im Extremfall bilden sich Falten, die von der Vorderkante oder von der Mitte des Bogens zum hinteren Rand verlaufen. Ist ein Papierstapel an seinen Kanten ausgetrocknet, so ergibt sich eine Verkürzung der Bogenkanten gegenüber der Bogenmitte, also eine Tellerbildung. Die Verformung der Bogen in der Druckzone ergibt eine fächerförmige Auswalkung der Hinterkante des Bogens. Bei starkem Tellern bilden sich Falten in der Bogenmitte, die aber nicht bis zur Hinterkante verlaufen.

Die Ursache für eine Faltenbildung beim Formatdruck kann aber auch in einer ungünstigen Einstellung der Bogenanlage zu suchen sein. Ein Stauchen der Bogen in der Anlage wird zwangsläufig zu Passerdifferenzen und unter Umständen zu Faltenbildung führen. Vor allem, wenn eine Faltenbildung von der Anlagekante des Bogens an zur Bogenmitte zeigt, ist auf ungünstige Einstellung der Bogenanlage zu schließen.

Bei Feuchtigkeitseinwirkung auf nicht wasserdampfdicht verpackte Papierrollen erfahren die Bahnkanten eine Verlängerung gegenüber der Bahnmitte. Bei der Beanspruchung in der Druckzone wird das Papier deformiert und es bilden sich unter ungünstigen Bedingungen Falten, die in Längsrichtung der Bahn verlaufen. Tritt ein Feuchtigkeitsentzug an den Schnittkanten auf, so schrumpfen die Bahnkanten gegenüber der Bahnmitte. Die sich ergebende ungleichmäßige Zugverteilung über die Bahnbreite kann ein Einreißen und Abreißen der Bahn verursachen. Beim Rollendruck, sei es im Tiefdruck oder Offsetverfahren, ist selbstverständlich eine exakte Justierung der Papierleitwalzen, der Zugelemente und der Druck- und Gegendruckzylinder unbedingte Voraussetzung für einen faltenfreien Durchlauf der Papierbahn. Breitstreckwalzen wie sie in Papiermaschinen und nachgeschalteten Ausrüstungsmaschinen bereits seit langem üblich sind, werden nun verschiedentlich auch in Druckmaschinen zu Vermeidung von Faltenbildung eingebaut.

Bei nicht korrekt gewickelten Rollen und/oder beim Aufwickeln von Rollen mit zu hoher Feuchtigkeit tritt Faltenbildung bereits bei der Papierherstellung auf. Normalerweise werden schadhafte Produktionen durch mehrere Fehlererkennungssysteme automatisch aussortiert, so dass diese erst gar nicht ausgeliefert werden. In Ausnahmefällen kann es aber vorkommen, dass Rollen mit Faltenbildung ausgeliefert bzw. quergeschnitten werden. In der Druckerei müssen dann die betroffenen Bogen bzw. Rollen aussortiert werden (Abb. 3).

Faltenbildung kann aber auch beim Falzen von Papier in der Rollenoffsetmaschine oder im externen Falzgerät entstehen (Abb. 4). Die Gründe hierfür liegen meist in nicht optimaler Maschineneinstellung. Bei dickeren Falzlagen entsteht zwischen den Lagen ein Luftstau, der beim Falzvorgang zu Verwirbelungen und somit zur Faltenbildung führen kann. Um diesem vorzubeugen, wird der Falzbogen am geschlossenen Kopfende.


Mögliche Abhilfen

Wie aus den Ausführungen über die Ursachen der Faltenbildung hervorgeht, ist in erster Linie auf eine gute Planlage des Papiers zu achten. Voraussetzung dafür ist, dass beim Transport und bei der Zwischenlagerung des Papiers keine ungünstigen Klimaeinflüsse, Feuchtigkeitsaufnahme oder Feuchtigkeitsabgabe an den Bogen bzw. Schnittkanten auftreten können. Nur in Ausnahmefällen ist es wirtschaftlich vertretbar und technisch überhaupt möglich, die Planlage von Papier durch Aushängen oder durch einen Streckgang zu verbessern. Bei randwelligem Formatpapier kann eine Faltenbildung beim Offsetdruck durch Reduzierung der Druckspannung an den Bogenkanten (Verminderung der Aufzugsstärke) kompensiert werden. Dieses sind jedoch empirische Hilfsmaßnahmen, die nur in Notfällen angewandt werden. Maschinentechnisch bedingte Faltenbildung lässt sich durch eine sorgfältige Beobachtung des Laufs der Bogen auf dem Anlegetisch, Vermeidung der Stauchung in der Anlagemarke und in den Übergabegreifern und entsprechende Justierung der einzelnen Maschinenelemente beseitigen.

Um Falzfalten zu vermeiden, ist auf optimale Maschineneinstellung und korrekte Ausführung der Perforation zu achten.


Beispiele

Faltenbildung beim Aufwickeln von Rollen im Endlosdruck:

Ein Großanteil der Endlosformular-Produktionen wird von Rolle auf Rolle gefertigt. Der Druck erfolgt teilweise ein- oder zweiseitig und das mit einer oder mehreren Farben. Die bedruckten Rollen werden dann häufig an Rechenzentren ausgeliefert, in denen die Vordrucke im Laserdrucke personalisiert und anschließend zu einzelnen Formularen geschnitten werden. Diese gelangen letztendlich zum Kunden.

Alle Verfahrensschritte müssen fehlerfrei sein, damit keine Störungen bei der Personalisierung der angelieferten Rollen auftreten. Beschriftungsfehler haben unangenehme Reklamationen zur Folge. Der Endlosdrucker ist daher angehalten, nur die Rollen auszuliefern, die ein einwandfreies Druckergebnis aufweisen und auch keine Probleme bei der Beschriftung bereiten. Im vorliegenden Fall wurden für den Auftrag eines Großkunden 500 Endlosrollen geliefert. Es handelte sich um einen Vorderseitendruck mit Rot und Grau und einen Rückseitendruck mit Grau. Aus der Lieferung zeigten von 500 Rollen einige Rollen einen Effekt, den man in der Praxis in dieser Form nur selten beobachtet. Nach dem Aufwickeln der beanstandeten Rollen wurde an den Stirnseiten ein „Teleskopieren“ (Abb. 7)festgestellt . Dies machte sich in einem mäanderförmigen Versetzen von einzelnen Bahnen bis zu 5 mm bemerkbar. Nach Beobachtung dieses Fehlers wurden vom Drucker insgesamt ca. 25 Rollen aussortiert, die nachgedruckt werden mussten.

Da in der Druckerei während der gesamten Produktion keine Veränderungen an den Druckbedingungen vorgenommen wurden, war der Verdacht nahe, dass innerhalb der angelieferten Rollen papierbedingte Unterschiede im Laufverhalten bestehen. Es sollte nun von der Fogra geklärt werden, ob fehlerhafte Rollen als Ursache für diesen Fehler in Frage kommen.

Beurteilung der Rollen:

Die Rollen wurden mit einem Skalpell aufgeschnitten und die Bahn an den Übergängen des mäanderförmigen Versetzens beurteilt. Hier zeigte sich jeweils eine schräg verlaufende Faltenbildung, die sich bis zum erneuten Ausrichten der Bahn kurzzeitig zurückbildete. Diese Beobachtung machte deutlich, dass eine über die Bahnbreite unterschiedliche Bahnspannung die Faltenbildung verursachte bzw. ein Versetzen der Bahn bewirkte. Diese Phasen traten bei den beanstandeten Rollen in unterschiedlicher Häufigkeit auf.

Papieruntersuchungen:

Feuchtigkeitsmessungen an rechter und linker Seite zeigten an den beanstandeten gegenüber den als „gut” bezeichneten Rollen zwar gewisse Abweichungen, die man aber als „nicht gravierend” bezeichnen konnte. Bahnen von guten und schlechten Rollen wurden auf einer planen Unterlage ausgelegt. Nach dem Befestigen an der Positionsplatte des Fogra-Prüfsets erfolgte mit der Ausstreichhilfe des Kontrollsystems die Ausrichtung der Papierbahnen. Unter Schräglicht wurden von den einzelnen Bahnen fotografische Aufnahmen erstellt. In Abb. 8 ist die Bahn der als „gut” bezeichneten Rolle dokumentiert. Es zeigt sich zwar eine gewisse „Beuligkeit“, die partielle Ungleichmäßigkeit ist jedoch über die gesamte Bahnbreite gleich. Demgegenüber ist bei der beanstandeten Bahn über die Bahnbreite ein starker Unterschied in der Planlage festzustellen. Im äußeren rechten Randbereich ist eine starke Wellenbildung neben einer Zone mit wellenfreier, gespannter Oberfläche sichtbar (Abb. 9). Diese Beobachtungen bestätigten sich in gleicher Weise bei mehreren beanstandeten Rollen.

Damit wurde deutlich, dass die Ursache des beanstandeten Laufverhaltens in schlechtem Querprofil des Papiers zu suchen war. Ob es sich hierbei um Dickenschwankungen bzw. um sog. Wassersäcke handelte, wurde bei dieser Untersuchung aus Kostengründen nicht ermittelt. Diese Detailuntersuchungen müssen vom Papierhersteller selbst zur künftigen Vermeidung des Fehlers vorgenommen werden. Ihm stehen hier zur genauen Klärung Aufzeichnungen der Produktionsdaten zur Verfügung.


Allgemeine Hinweise

Für den Reklamationsfall

Druckausfallmuster sicherstellen.

Verpackung von Stapel oder Rollen prüfen.

Ausgangsfeuchte des Papiers messen.

Raumfeuchte messen.

Produktionsdaten protokollieren.


Ergänzende Literatur

WEISSENBORN, M.:
Der Ausdruck bestimmt den Eindruck. Das wundersame Medium Papier (Teil 6).
In: Print & Production, Mag. Jg. 10, Nr. 9, (1997), S. 10 - 11

FALTER, K.-A.:
Klima, Papier und Druck.
München: Fogra, Sept. 1998, Praxis Report Nr. 50

LINDQVIST, U.:
Studies on Runnability Problems.
In: Paperi Ja Puu, (1983), Nr. 4, S. 305 (5 S.), (englisch)

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