Der Süddeutsche Verlag Zeitungsdruck ist eine der modernsten und leistungsfähigsten Zeitungsdruckereien Europas. Riesige Rotationsdruckmaschinen drucken neben der Süddeutschen Zeitung auch Ausgaben der Bild, Welt, Frankfurter Allgemeinen und des Handelsblatts. Anschließend steckt eine Ferag-Anlage die druckfrischen Druckexemplare zusammen. Sobald die Mantelteile mit Einsteckteilen und Beilagen in der Weiterverarbeitung komplettiert worden sind, werden sie aufeinandergestapelt.
„So entstehen pro Tag bis zu 30.000 individuelle Pakete mit unterschiedlichsten Zielen weltweit“, erklärt Günter Schaller, Leiter der Weiterverarbeitung.
Wichtige Rolle der Logistik
Damit die Zeitungspakete entlang der gesamten Logistikkette genau identifizierbar bleiben, erhalten sie individuelle Deckblätter. Dazu werden Blätter im DIN A4-Format mit spezifischen Informationen bedruckt. Das sind neben Absender und Empfänger auch Informationen zum Inhalt wie Ausgabe und Anzahl der Exemplare, verschiedene IDs und Packnummern sowie die genaue Angabe der Rampe, über die das jeweilige Paket verladen werden soll.
Damit der Weitertransport der Pakete automatisiert erfolgen kann, werden die Druckinformationen zudem in Form eines Barcodes verschlüsselt. Mit Hilfe eines lokalen Plattenkettenförderers und eines übergeordneten Belt-Traysorters werden die Pakete nach dem Barcode-Scan zur entsprechenden Rampe des Druckzentrums transportiert und in einer vorgegebenen Reihenfolge in Transport-LKWs verladen.
„Den Druck der Deckblätter mussten wir dringend modernisieren“, erinnert sich Werner Antretter, Leiter der Instandhaltung. Aus Kostengründen wollte die Druckerei nach wie vor auf Piezo-Inkjet setzen. „Wir haben andere Druckverfahren durchkalkuliert und dabei neben den Verbrauchsmaterialien auch die Robustheit der Systeme berücksichtigt“, so Werner Antretter. „Aber Thermodruck und Laserdruck erwiesen sich für unseren Anwendungsfall als mindestens doppelt so kostenintensiv in Bezug auf Anschaffung und Verbrauchsmaterialien. Ebenso wichtig war uns die vollflächige Ausnutzung der kompletten Standard-DIN A4-Seite.“
Strenge Modernisierungskriterien
Neben den Kosten des Druckverfahrens waren Werner Antretter weitere Faktoren bei der Modernisierung wichtig: Das Drucksystem sollte sich problemlos an das Steuersystem der Ferag-Anlage anbinden lassen und die Druckqualität der neuen Systeme sollte so gut sein, dass eine bessere Lesequote beziehungsweise geringe No-Read-Rate erzielt werden. Darüber hinaus sollte trotz Ruhezeiten von drei bis 18 Stunden kein Reinigungsaufwand der Druckköpfe entstehen. Wegen ihrer hohen Qualität sollten die Anleger von Ferag, die die Deckblätter auf die Stapel vorschieben, erhalten bleiben.
Daher entschied sich der Süddeutsche Verlag Zeitungsdruck für die Markoprint Piezo-Inkjetdrucker von Bluhm Systeme. Das Druckzentrum setzt heute ganze 20 Steuergeräte vom Typ Integra Quadro mit insgesamt 40 Druckköpfen ein.
„Die Drucksysteme ließen sich programmtechnisch problemlos an die bestehende Software anbinden“, so Werner Antretter. Ein sogenannter Zählfinger am UTR-Zeitungstransporteur zählt dazu die produzierten Zeitungen und meldet die Summe an den Sortierrechner. Dieser PRA-PC weiß nicht nur, welche Zeitungen mit welchen Zusätzen und Beilagen versehen werden müssen, sondern auch, wie viele Zeitungen in wie viele Pakete gepackt werden müssen. Zudem kennt die Verpackungsanlage bereits zu diesem Zeitpunkt die Transport-LKWs und Zielorte. Diese Daten werden via Ethernet oder USB an die Controller der Integra-Quadro-Drucksysteme übermittelt.
Wegen der kompakten Bauform und flexiblen Befestigungsmöglichkeiten lassen sich die Druckköpfe selbst bei beengten Platzverhältnissen innerhalb der Industrielinie montieren. Die Steuergeräte können in Schaltschränke integriert oder direkt an der Linie montiert werden. Neben der Steuerung der Controller über PC ist es zudem alternativ möglich, Druckeinstellungen intuitiv über ein spezielles Bedienfeld vorzunehmen.
Hohe Druckgeschwindigkeit
Damit in Echtzeit ohne Stapelverarbeitung gedruckt werden kann, ist eine 1:1-Datenübertragung an die Druckköpfe möglich. Dabei erzielen die Drucksysteme eine rasante Druckgeschwindigkeit von bis zu 240 Metern pro Minute bei 300 dpi. „Denn neben der hohen Druckqualität ist bei uns natürlich auch Geschwindigkeit gefragt“, erklärt Werner Antretter. „Bei 30.000 Paketen täglich müssten wir theoretisch pro Acht-Stunden-Schicht mehr als ein Blatt pro Sekunde drucken.“
Gute Druckqualität
Die Schreibköpfe nutzen die sogenannte Trident-Piezo-Technik und können daher jeweils in einer Druckhöhe von 100 Millimetern drucken. Da immer zwei Köpfe leicht versetzt montiert gemeinsam beschriften, ist es möglich, Barcodes zu drucken, die größer als ein Zoll sind. Die Barcodes werden dreimal mit identischem Inhalt an unterschiedlichen Stellen auf das Deckblatt gedruckt, damit Lesefehler, die die Gesamtlogistik verlangsamen würden, ausgeschlossen werden.
Neben der hohen Druckqualität der Markoprint-Integra-Quadro-Drucksysteme zeichnen sie sich zudem durch besonders große Flexibilität aus: An jedes Steuergerät lassen sich bis zu vier Druckköpfe anschließen, die entweder ein gemeinsames Druckbild erzeugen oder sich auf zwei Teams aufteilen. Diese Teams können unterschiedliche Inhalte an verschiedenen Druckpositionen wie beispielsweise unterschiedlichen Linien drucken. Dabei können die verwendeten Drop-on-Demand-Drucktechnologien zwischen thermischem Inkjet und Piezo-Inkjet variieren. So wären zum Beispiel Primär- und Sekundärverpackungen gleichzeitig bedruckbar.
Spezielle Piezo-Technik
Bei Drop-on-Demand-Druckern treten die Tintentropfen bedarfsgenau aus den Kartuschen aus. Dazu werden Über- und Unterdruckwellen benötigt, die im industriellen Umfeld auf zwei verschiedene Arten erzeugt werden. Während sich das thermische Inkjet-Verfahren Hitze zu Nutze macht, nutzt das Piezo-Inkjet-Verfahren elektrische Spannung: Sobald elektrische Spannung an sogenanntes piezoelektrisches Material (Kristall oder Keramik) angelegt wird, verformt es sich. Durch die Verformung entsteht ein Überdruck in der Tintenkammer der Kartusche. In Folge strömen gezielt Tintentropfen aus den Druckdüsen. Sobald die Spannung umgepolt wird, verformt es sich in die andere Richtung. Durch den Unterdruck wird neue Tinte in die Kammer gesaugt.
Da die Beaufschlagung mit elektrischer Spannung noch schneller möglich ist als das Heizen von Heizelementen, können mit Piezo-Inkjet-Druckern sehr hohe Druckgeschwindigkeiten erreicht werden. Die Systeme verwenden eine ölbasierte Tinte, die nicht nur höchst effizient in großen Volumina geliefert wird, sondern zudem während des Betriebs gewechselt werden kann. Die Druckköpfe überzeugen zudem mit ihrer langen Lebensdauer. Daher zieht Günter Schaller ein begeistertes Fazit: „Die Markoprint Integra Quadro-Drucker erfüllen alle unsere strengen Kriterien, die wir an die Systeme stellen, die wir in unserem Druckzentrum einsetzen!“
