Windmöller & Hölscher: 70 Jahre Zentralzylinder-Flexodruckmaschinen
von Ansgar Wessendorf,
Vor 70 Jahren, 1954, baute Windmöller & Hölscher für einen Kunden in den USA die erste Zentralzylinder-Flexodruckmaschine, die Olympia 1275, die speziell für das Bedrucken von Zellophan entwickelt wurde
(Quelle: W&H)
Die Geschichte der Zentralzylinder-Flexodruckmaschinen für flexible Verpackungen begann 1954 – vor nunmehr 70 Jahren. Mit der ersten Maschine dieser Art, die von Windmöller & Hölscher (W&H) vorgestellt wurde, setzte das Unternehmen einen Meilenstein, der die Branche revolutionierte und zum Fundament der modernen Verpackungsindustrie wurde. Was einst als innovative Idee begann, hat sich inzwischen zu einem globalen Standard für Vielseitigkeit, Effizienz und Druckqualität entwickelt. Ein Blick auf sieben Jahrzehnten Zentralzylinder-Flexodrucktechnologie zeigt die wegweisenden Entwicklungen – von den ersten Pionierleistungen bis zu aktuellen und zukünftigen Innovationen.
Die Anfänge der Flexodruck-Technologie
In den frühen 1950er-Jahren, kurz nach dem Zweiten Weltkrieg, wurde die Welt der Verpackungen bunter: Windmöller & Hölscher entwickelte die ersten Druckmaschinen für flexible und besonders dünne Materialien, die zuvor nur schwer zu bedrucken waren. Mit der weltweit ersten Zentralzylinder-Flexodruckmaschine legte das Unternehmen 1954 den Grundstein für eine Technologie, die heute als Industriestandard gilt.
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Bis Anfang der 1990er Jahre dominierten die „grünen Maschinen“ von W&H, einschließlich der Olympia-Serie, den Markt. Insgesamt wurden rund 400 Maschinen gebaut. Ihre Zuverlässigkeit, Langlebigkeit und Leistung sind noch heute legendär (Quelle: W&H)
Die erste Maschine, die Olympia 1275, wurde für einen US-amerikanischen Kunden zur Bedruckung von Zellglas gebaut. Bereits 1948 war mit der Olympia 990 die erste Brücken-Flexodruckmaschine vorgestellt worden, die jedoch noch mit einem Mehrzylinderdruckwerk ausgestattet war. Bis in die frühen 1990er-Jahre dominierten die “grünen Maschinen” wie die Olympia-Reihe den internationalen Markt.
Technologische Meilensteine
Um 1990 endete die Ära der “grünen Maschinen” mit der Olympia 716. Zu diesem Zeitpunkt stellte Windmöller & Hölscher die bahnbrechende Olympia Starflex vor. Diese Zentralzylinder-Flexodruckmaschine setzte neue Maßstäbe in Design und Konstruktion und integrierte kontinuierlich die neuesten technologischen Entwicklungen.
1992 folgte mit der Soloflex ein weiterer Meilenstein. Sie war die erste Zentralzylinder-Druckmaschine, die die innovative Sleevetechnologie nutzte. Als kompakte Maschine konzipiert, war sie ideal für kleinere Aufträge, die mit der gleichen Qualität wie auf den großen Maschinen wirtschaftlich produziert werden konnten.
Die Zentralzylinder-Flexodruckmaschine Olympia Starflex von W & H setzte Akzente in Technik und Design. Sie wurde bis etwa Mitte der 1990er Jahre gebaut (Quelle: W&H)
Ein Jahr später sorgte Windmöller & Hölscher erneut für Aufsehen: Mit der Novoflex wurde 1993 die erste direkt angetriebene Serienmaschine präsentiert. Dank separater Antriebe für Zentralzylinder, Formatzylinder und Rasterwalzen setzte sie neue Standards in Präzision und Flexibilität.
Mit der Novoflex präsentierte W&H 1993 seine erste direkt angetriebene Zentralzylinder-Flexodruckmaschine (Quelle: W&H)
Innovationen im neuen Jahrtausend
Mit der Astraflex führte das Unternehmen eine Hochleistungs-Zentralzylindermaschine mit Roboterhandling ein. Sleeves konnten außerhalb der Maschine auf Stahlformat-Zylinder aufgeschoben und per Roboter schnell und sicher in die automatischen Farbwerke eingesetzt werden. Zudem war die Maschine mit dem automatischen Farbversorgungs- und Reinigungssystem Turboclean ausgestattet, das 1996 eingeführt wurde. Das Nachfolgemodell ist die Vistaflex, dessen neueste Version neben anderen Druckmaschinen, während der Drupa 2024 am W&H-Standort in Lengerich live vorgeführt wurde.
Aktuelle Entwicklungen
Die Miraflex I- und II-Modelle zählen mit fast 900 installierten Maschinen in über 90 Ländern zu den erfolgreichsten Zentralzylinder-Flexodruckmaschinen von Windmöller & Hölscher.
Die Miraflex ist die erfolgreichste Zentralzylinder-Flexodruckmaschine, die W&H jemals gebaut hat (Quelle: W&H)
Auf der Drupa 2024 präsentierte das Unternehmen die neueste Zentralzylinder-Flexodruckmaschine, die Alphaflex. Zudem stellte W & H ein zukunftsweisendes Digitaldruckkonzept für flexible Verpackungen vor, das Flexo- und Inkjetdruck in einem hybriden Ansatz kombiniert. Mit diesen Innovationen setzt Windmöller & Hölscher seine Tradition technologischer Pionierarbeit fort und gestaltet die Zukunft der Verpackungsindustrie aktiv mit.
Die maßgeblichen Entwicklungen bei Baugruppen und Komponenten
Die Weiterentwicklungen der wichtigsten Baugruppen und Komponenten der Zentralzylinder-Flexodruckmaschine trugen maßgeblich zur Steigerung der Druckqualität bei. Eine der bedeutendsten Innovationen war die Einführung der Direkt- und Einzelantriebstechnik Anfang der 1990er-Jahre, die den Flexodruck revolutionierte. Seither können Zentralzylinder-Flexodruckmaschinen das gesamte Drucklängenspektrum stufenlos abdecken. Zudem verbesserte die Einzelantriebstechnik die Registerhaltigkeit auch bei dehnkritischen Substraten erheblich. Fortschritte bei den Einfärbungstechniken ermöglichen heute die präzise Wiedergabe von Vollflächen und Lichterbereichen, selbst bei hohen Geschwindigkeiten. Druckinspektions- und Überwachungssysteme sichern während der Produktion kontinuierlich die geforderte Qualität und wurden durch wegweisende Innovationen führender Maschinenhersteller wie W&H weiterentwickelt.
Farbversorgungs- und Reinigungssysteme
Automatische Farbversorgungs- und Reinigungssysteme gelten als Meilenstein in der Entwicklung von Zentralzylinder-Flexodruckmaschinen. Sie kamen Mitte der 1990er-Jahre auf den Markt und wurden durch den Bedarf nach kürzeren Rüstzeiten und kleineren Auflagen vorangetrieben. Eine zentrale Voraussetzung für ihren Einsatz war die Verwendung geschlossener Farbkammerrakelsysteme, die inzwischen zum Standard zählen. Die technische Umsetzung erforderte präzise Kenntnisse der hydraulischen und strömungstechnischen Eigenschaften der Druckfarben. Dies umfasste die Optimierung von Pumpensystemen, Dichtungen und der Geometrie der Rakelkammern, um einen stabilen Farbfluss und minimalen Farbverlust sicherzustellen.
Die Einführung der Sleevetechnologie führte zu einer drastischen Reduzierung der Rüstzeiten und machte den Flexodruck wirtschaftlich wettbewerbsfähiger. Anfang der 1990er-Jahre wurden die ersten Maschinen mit Sleeves für Formatzylinder und Rasterwalzen ausgestattet. Neue Materialien wie kompressible Schichten und CFK-basierte Adapter erhöhten die Effizienz. Diese Materialien bieten ein optimales Verhältnis zwischen Gewicht und Stabilität, was die Handhabung erleichtert und präzise Druckergebnisse unterstützt. Moderne Zentralzylinder-Flexodruckmaschinen bieten dank automatischer Lager- und Sleeve-Anschiebesysteme einen ergonomischen und sicheren Sleevewechsel. Highend-Maschinen können heute mit Robotersystemen für den vollautomatischen Sleevewechsel ausgestattet werden.
Die „Seele“ der Flexodruckmaschine: Die Rasterwalze
Die Rasterwalze ist als farbgebende Komponente einer der wichtigsten Bestandteile im Flexodruckprozess. Sie wird deshalb auch als die „Seele“ der Flexodruckmaschine bezeichnet. Ohne die Entwicklung der 140er Rasterwalze mit 18,3 cm³ vor über 40 Jahren wäre der Flexodruck wohl nicht das, was er heute ist. 1987 lieferte die Firma Zecher die erste Keramikrasterwalze aus, die mit dieser Spezifikation gelasert wurde.
1990 wurde auf Anfrage von Manfred Hornschuh und Windmöller & Hölscher eine Rasterwalze mit 195 L/cm und einem Raster-/Stegverhältnis von 1:2,6 entwickelt. Diese Rasterwalze war zu jener Zeit ein großer Erfolg in der Flexodruckbranche. Die 225er Rasterwalze mit einem Raster-/Stegverhältnis von 1:8 kam 1992 und die mit 1:10 1994 auf den Markt. Der Einsatz von Dünnplatten (1,14 mm) und das Arbeiten mit immer höheren Rasterauflösungen in der Flexoplatten-Produktion erforderten Rasterwalzen mit höheren Lineaturen.
Zwischen 2001 und 2003 erlebte die Lasertechnologie einen Schub, was die Gravur noch feinerer Lineaturen (300 bis 500 L/cm) ermöglichte. Doch dies war auch mit großen technischen Risiken verbunden, wie zum Beispiel höherem Verschleiß, Kolbenringen oder zu geringem Volumen.
Die heutige Lasergeneration ist in der Lage, Rasterwalzen mit sehr schmalen Stegen zu gravieren. Auch die Entwicklung neuer lasergravierbarer Keramikschichten und die Entwicklung neuer Gravurstrukturen in den letzten Jahren haben dazu beigetragen, bestehende Herausforderungen zu meistern. Dies hat insbesondere die Flächendeckung und die Weißdeckung weiter verbessert.
Farbkontrolle
Die Messung der Farbviskosität gehörte über Jahrzehnte (und oftmals tut sie dies noch immer) zu den obligatorischen Tätigkeiten eines Druckers. Heute regelt auf Zentralzylinder-Flexodruckmaschinen ein integriertes Managementsystem die Viskosität und Temperatur der Farben. Neben der reinen Darstellung der Farbviskosität wird der Maschinenbediener auch über eventuelle Abweichungen und Trends informiert. Moderne Viskositätsregelsysteme sorgen dafür, dass beim Erreichen eines frei definierten Abweichwertes automatisch auf den Zielwert zurückgeregelt wird. Diese Module beinhalten sämtliche Schritte zur automatisierten Prozesskontrolle: Anzeige – Interpretation – Korrektur.
Im Zusammenhang mit der Farbkontrolle ist die Temperaturkontrolle neben der Viskositätsregelung ein entscheidendes Element beim Drucken. Ein Regelmodul zur Farbkühlung stellt sicher, dass die Farbtemperatur über die gesamte Druckauflage konstant bleibt. Temperaturbedingte Einflüsse auf das Druckverhalten können so vermieden werden.
Die Zukunft ist digital und vernetzt
Die Verpackungsherstellung wird zunehmend digital und vernetzt. Eine durchgängige Datenintegration ermöglicht faktenbasierte Entscheidungen entlang der gesamten Produktionskette. Markenartikler, Druckvorstufen, Flexodrucker, Werkzeughersteller, Abpackbetriebe und der Handel sind in einer nahtlos vernetzten Lieferkette integriert. Cloud-basierte Plattformen steuern und überwachen den Produktionsprozess mit Qualitätssicherungssystemen. Digitale Informationssysteme, die bereits seit den 1990er Jahren existieren, werden kontinuierlich weiterentwickelt und bilden das Rückgrat dieser digitalen Transformation. Durch den Einsatz von KI und maschinellem Lernen werden künftig Prozessoptimierungen und präzise Produktionsvorhersagen möglich sein, was die Effizienz des Flexodrucks weiter steigern wird.
Das neue Digitaldruckkonzept von W&H für flexible Verpackungen vereint Flexo- und Inkjetdruck in einem hybriden Ansatz und basiert auf dem Zentralzylinder-Konzept. Die Markteinführung dieser Hybridmaschine ist für 2026 vorgesehen (Quelle: W&H)
Fazit
Die Entwicklung der Zentralzylinder-Flexodruckmaschinen ist ein eindrucksvolles Beispiel für den Innovationsgeist und die kontinuierliche Weiterentwicklung in der Verpackungsindustrie. Seit der Einführung der ersten Maschine vor 70 Jahren hat sich die Technologie stets an die wachsenden Anforderungen des Marktes angepasst – von der Effizienzsteigerung über die Verbesserung der Druckqualität bis hin zur Integration neuer Systeme zur Digitalisierung und Automatisierung. Windmöller & Hölscher hat dabei eine Schlüsselrolle gespielt, indem es durch bahnbrechende Entwicklungen immer wieder neue Maßstäbe setzte. Die Zukunft des Flexodrucks wird durch fortschreitende digitale Vernetzung und den Einsatz von Künstlicher Intelligenz weiter geprägt sein, was die Branche noch flexibler, schneller und präziser machen wird. Der Erfolg der Zentralzylinder-Flexodruckmaschinen zeigt sich in ihrer weltweiten Verbreitung und ihrer zentralen Bedeutung für die moderne Produktion flexibler Verpackungen.
