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Bei
Transportvorrichtungen werden die zu transportierenden Gegenstände vielfach
durch Unterdruck auf der sie bewegenden Unterlage gehalten. Dabei
werden die Gegenstände
durch den Druckunterschied oberhalb des Gegenstandes und unterhalb der
Unterlage auf der Unterlage gehalten. Bei derartigen Transporteinrichtungen
besteht das Problem, dass durch Öffnungen
in der Unterlage der Unterdruck an der Unterseite des Gegenstandes
angreifen muß.
Dabei sollen insbesondere die Randbereiche von flachen Gegenständen fest
auf der Unterlage gehalten werden, so dass auch in den Randbereichen und über diese
hinaus Sauglöcher
vorhanden seien müssen.
Insbesondere bei endlosen Bändern
gibt es vielfach keine feste Zuordnung der einzelnen Sauglöcher zu
der Bodenfläche
des jeweiligen Gegenstandes. Weiterhin werden auf den genannten
Unterlagen zumindest serienweise Gegenstände mit abweichender Bodenfläche transportiert,
so dass in der Regel außerhalb
der Bodenfläche
des Gegenstandes sich offene Sauglöcher befinden, durch welche
in erheblichem Maße
Luft in die Saugkammern strömt. Derartige
offene Sauglöcher
führen
zu erheblichen Druckverlusten und in den Randbereichen des Gegenstandes
zu großen
Druckunterschieden, die sich in entsprechend starken Luftströmungen darstellen.
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Um
hier Abhilfe zu schaffen wurde in der
DE-OS
4406 739 vorgeschlagen, die Unterlage des Gegenstandes
aus mehreren Schichten aufzubauen, die derart mit Ausnehmungen versehen
sind, dass sich für
die abströmende
Luft Labyrinthe ergeben, die den Strömungswiderstand erhöhen. Hierdurch
wird eine gleichmäßigere Ansaugkraft
für die
Gegenstände
erreicht, die insbesondere in deren Randbereich wirksam sein soll,
wobei die verminderte Strömungsgeschwindigkeit
zu einem verminderten Energiebedarf führen soll. Die Unterlage bzw.
das Transportband besitzt somit über
seine gesamte Länge
den gleichen Strömungswiderstand.
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Aus
der
DE-OS 197 28 056 ist
es bekannt, die Saugkraft der Unterlage an die jeweiligen örtlichen
Bedürfnisse
anzupassen. Dabei kann bei Abschnitten des Transportbandes, auf
denen sich gerade kein Gegenstand befindet, ein jeweils wirksamer Unterdruck
entsprechend eingestellt werden. Dieser Effekt wird vergleichsweise
aufwendig dadurch erreicht, dass unterhalb des Bandes eine Vielzahl
von Saugkammern angeordnet sind, die jeweils mit einer eigenen Unterdruckquelle
versehen sind, die sich in ihren Saugleistungen den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend
einstellen lassen.
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Die
beschriebene Luftströmung
ist dann besonders stark und störend,
wenn flache Gegenstände
in eine flache Arbeitsstation einfahren. Dies gilt beispielsweise
für das
Einfahren von Papierbogen in ein Druckwerk insbesondere einen Tintenstrahldrucker.
Derartige Bögen
decken mit ihrer Fläche
einen jeweils größeren Bereich
der Unterlage ab. Der jeweilige Bogens verschließt die seiner Unterfläche zugewandten
Sauglöcher,
so dass in diesem Bereich ein erheblicher Differenzdruck entsteht,
mit dem der Bogen gegen die Unterlage gepreßt wird. Die nicht abgedeckten
Sauglöcher,
insbesondere unmittelbar außerhalb
des Randes des jeweiligen Bogens lassen die Luftströmung gut
passieren, so dass dort ein vergleichsweise niedriger Differenzdruck
herrscht. Durch diese Druckunterschiede, die sich insbesondere in
dem Randbereich des flachen Gegenstandes bemerkbar machen, treten
erheblichen Luftströme und
Wirbel auf, die vielfach nachteilige Folgen für die Funktionen der Arbeitsstationen
haben können.
Das ist beispielsweise bei Druckwerken der Fall, wo die Luftströmung schädliche Folgen
für die
auf den Bogen aufzubringenden Farbe, also den Druckvorgang hat.
Insbesondere wenn der Druckkopf nur mit geringem Abstand über dem
Bogen angeordnet ist, werden aufgrund des geringen Abstandes erhebliche Strömungsgeschwindigkeiten
insbesondere an den Bogenrändern
erreicht, die das Aufbringen der Farbe auf den Bogen speziell in
den Randbereichen des Bogens nachteilig beeinflussen, etwa indem
die Farbe über
den Bogen mit unterschiedlicher Feuchte aufgetragen wird oder in
dem, beispielsweise bei einem Inkjet Druckwerk Farbtröpfchen verwirbeln
und somit das Druckbild zumindest in den Randbereichen des Bogens
nachteilig beeinflussen.
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Die
vorliegende Erfindung geht demgemäß aus von einer Vorrichtung
der sich aus dem Oberbegriff des Anspruch 1 ergebenden Gattung.
Aufgabe der Erfindung ist es eine derartige Vorrichtung mit einfachen
Mitteln derart zu verbessern, dass bei einer vernachlässigbaren
Reduzierung der Haltekraft der Unterlage die in einem Druckwerk
auftretenden Luftströmungen
weitgehend reduziert werden. Die Aufgabe wird mit den sich aus dem
kennzeichnenden Teil des Anspruch 1 ergebenden Merkmalen gelöst. Mit
Hilfe der ortsfesten Blendeneinrichtung wird erreicht, dass die
Luftströmung
gerade in den Bereichen starkrezuziert wird, in denen der Druckvorgang stattfindet.
In den hierzu umgebenden Bereichen wird die Luftströmung demgegenüber erhöht, was aus
den durch die Blendeneinrichtung vermiedenen Druckverlusten resultiert.
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Die
vorliegende Erfindung ist für
viele unterschiedliche Druckverfahren mit Vorteil einsetzbar, in denen
Luftströmungen
zu einer Verschlechterung des Druckbildes führen können. Die Erfindung ist aber
besonders gut für
ein Druckwerk geeignet, welches die Merkmale nach Anspruch 2 aufweist.
Bei einem Tintenstrahldrucker wird unter einem Inkjet Druckkopf
der Papierbogen vorbei transportiert und dabei über entsprechende Düsen die
Tinte auf das Papier gespritzt. Der Abstand zwischen Papierbogen und
dem Druckkopf muß aus
Qualitätsgründen sehr gering
gehalten werden, wodurch die Geschwindigkeit der Luftströmung sich
noch erhöht.
Durch das Ansaugen des Papierbogens gegen die Unterlage entstehen
vor allem im Randbereich des Papierbogens unter dem Inkjet Druckkopf
Verwirbelungen, die die Druckqualität negativ beeinflussen. Dies
geschieht dadurch, dass die Luft von allen Seiten unter den Druckkopf
strömt.
Kommt nun ein Bogen unter den Druckkopf wird der Strömungsverlauf
unter dem Kopf stark verändert.
Es entstehen dann auch Luftströmungen über der
Papieroberfläche,
die dazu führen,
dass die fliegenden Tröpfchen
der Tinte abgelenkt werden. Dies ist besonders an den Rändern erkennbar,
wenn der Papierbogen unter dem Inkjet Druckkopf einläuft und
ausläuft.
Durch die erfindungsgemäße Blendeneinrichtung
werden die schädlichen
Verwirbelungen auf ein Minimum herabgesetzt.
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Vielfach
besteht das Druckwerk eines Tintenstrahldruckers aus mehreren an
geeigneter Stelle über
den eingefahrenen Bogen angeordneten Druckköpfen, wobei jeder Druckkopf
wieder mit einer sehr großen
Anzahl von einzelnen Düsen
versehen sein kann, aus denen dann die Tinte auf den Bogen gespritzt
wird. Da die einzelnen Druckköpfe
in großem Abstand über den
eingefahrenen Bogen verteilt angeordnet sein können, gelten die oben zu einem Druckwerk
gemachten Ausführungen
jeweils auch hinsichtlich der einzelnen Druckköpfe. In diesem Falle kann man
die einzelnen Köpfe
im Sinne der Erfindung als voneinander im Abstand befindliche Druckwerke
betrachten. Es kann dann jedem der einzelnen Druckköpfe eine
eigene Blendeneinrichtung zugeordnet werden.
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Für eine geeignete
Unterlage in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
stehen eine ganze Reihe von Möglichkeiten
offen. Die Unterlage kann aus einem Rost oder einem Gatter bestehen,
welches den flächigen
Gegenstand bzw. den Bogen nach vorn in das Druckwerk und dann wieder
zurück
transportiert. Besonders vorteilhaft ist es aber, wenn man in Weiterbildung
der Erfindung hinsichtlich der Unterlage die in Anspruch 3 aufgeführten Merkmale
anwendet. Ist ein Papierbogen in seiner Lage gegenüber der
Unterlage fest zugeordnet, so kann die Blendeneinrichtung auch direkt
in die Unterlage eingearbeitet sein. Es ist dann darauf zu achten,
dass die einzelnen Blendeneinrichtungen während des Druckvorgang jeweils
sich unter den einzelnen Druckköpfen befinden.
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Auch
hinsichtlich der Blendeneinrichtung sind eine Reihe von Ausführungsformen
denkbar. So kann eine Blendeneinrichtung beispielsweise als ein entgegen
der Luftströmung
wirkender Schirm aufgebaut sein, der oberhalb der Unterlage den
Druckkopf zumindest abschnittsweise umgibt. Es ist dabei allerdings
darauf zu achten, dass durch den zwischen Blende und Papierbogen
entstehenden Schlitz die Strömungsgeschwindigkeit
der Luft nicht noch vergrößert wird
und diese schnellere Luftströmung
dann unter den Druckkopf gerät.
Eine besonders einfache und wirksame Ausgestaltung der Blendeneinrichtung ergibt
sich durch die Merkmalskombination nach Anspruch 4. Das Sieb kann
dabei aus einem gelochten Blech bestehen, wobei die Löcher hinreichend
klein sein müssen,
um die erwünschte
Blendenwirkung zu erreichen. Auch ist auf die Größe des Siebes im Verhältnis zu
dem Druckbereich zu achten. Da insbesondere der Randbereich des
Papierbogens geschützt werden
soll, wenn er unter den Druckkopf einläuft muß sichergestellt sein, dass
der zu bedruckende Randbereich durch die Wirkung der Blendeneinrichtung
geschützt
ist. Das heißt,
dass die Blende weit genug über
den Druckbereich in Transportrichtung des Papierbogens vorgezogen
sein muß.
Entsprechendes gilt für
den hinteren Rand.
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Vielfach
wird ein Bogen gleichzeitig durch mehrere Druckköpfe des mit Inkjet Druckköpfen versehenen
Druckwerks bedruckt. Die Lage der Druckköpfe kann sich bei den verschiedenen
Druckauflagen durchaus ändern,
indem die Druckköpfe
zum Druck der neuen Auflage in eine geänderte Stellung gebracht werden.
Hierbei kann es sich empfehlen die ortsfesten Blendeneinrichtungen
lösbar
anzuordnen etwa indem die Siebe an geeigneten Stellen in die Unterlage
eingehängt
und lösbar
befestigt werden.
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Eine
weitere vorteilhafte Möglichkeit
die Blendenwirkung der Blendeneinrichtung zu erreichen oder zusätzlich zu
verbessern besteht in Weiterbildung der Erfindung durch die Merkmalskombination nach
Anspruch 5. Da es das Ziel ist in dem Druckbereich des Druckwerks
bzw. Druckkopfes eine verminderte Luftströmung zu erhalten, läßt sich
dies auch dadurch erreichen, dass im Bereich des Druckkopfes beziehungsweise
Druckwerkes der Saugdruck erheblich herabgesetzt wird. Es muß dann darauf
geachtet werden, dass die Seitenwände der betreffenden Saugkammer
den zu schützenden
Druckbereich begrenzen. Die Drossel bewirkt hierbei die verminderte
Luftströmung.
Besonders vorteilhaft ist es die Merkmalskombination nach Anspruch
5 mit der Merkmalskombination nach Anspruch 4 zu kombinieren. Da
das Sieb ohnedies nur eine verminderte Luftströmung durchläßt ist es sinnvoll den Raum
unterhalb des Siebes mit einem verminderten Saugdruck zu betreiben.
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Um
die eine Blendeneinrichtung bildende Unterdruckkammer bzw. Saugkammer
herum können
weitere Unterdruckkammern angeordnet werden, denen ein erhöhter Unterdruck gegebenenfalls ausgehend
von einer zentralen Unterdruckquelle zugeführt wird. Damit wird in sehr
einfacher Weise erreicht, dass sich unterhalb der Unterlage Bereiche mit
verschiedenem Saugdruck befinden. Einzelne voneinander unabhängig regelbare
Druckquellen gemäß dem Stand
der Technik sind hierzu nicht notwendig.
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Weiter
oben wurde schon erläutert,
dass es vorteilhaft sein kann, die Blendeneinrichtung bzw. das Sieb
in die Unterlage zu integrieren. Es kann sich aber auch empfehlen
entsprechend der Merkmalskombination nach Anspruch 7 die einzelnen
Funktionen auf unterschiedliche Bauteile aufzuteilen. Hier zu dient
ein Abdeckblech, welches die Saugkammern bzw. die Saugkammer (falls
nur eine einzige vorhanden ist) abdeckt und nach oben begrenzt.
Das Abdeckblech begrenzt aber nicht nur die Saugkammer sondern führt gleichzeitig
das Band. Um den Saugdruck oberhalb des Bandes wirksam werden zu
lassen ist das Abdeckblech auch noch mit Durchtrittsöffnungen
versehen, so dass Luft nacheinander durch die Durchgangslöcher in
dem Band, die Durchtrittsöffnungen
in dem Abdeckblech und die Löcher
in dem Sieb treten kann.
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Gemäß der Merkmalskombination
nach Anspruch 8 kann das Sieb in das Abdeckblech integriert seien,
indem in dem betreffenden Bereich des Abdeckblechs die engen Löcher des
Siebes eingearbeitet sind. Anderseits ist es aber auch u. U. vorteilhaft, die
Siebe in entsprechende Öffnungen
des Abdeckblechs einzuhängen,
etwa dann, wenn die zu schützenden
Bereiche des Druckwerks bzw. der Druckköpfe entsprechend den unterschiedlichen
zu druckenden Auflagen an veränderbaren
Stellen eingerichtet werden sollen. Auf diese Weise lassen sich
die Siebe entsprechend dem gewünschten
Druckauftrag umhängen,
wobei auch die Zahl der verwendeten Siebe nicht gleich bleiben muß.
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Die
vorliegende Erfindung läßt sich
besonders zweckmäßig anwenden
für Vorrichtungen,
wie sie in dem Anspruch 9 beschrieben werden. Bei einem umlaufenden
Transportband als Unterlage wird die Lage der einzelnen Papierbögen gegenüber dem Transportband
in der Regel unbestimmt sein. Infolgedessen werden die Löcher auf
dem Transportband zumindest in Längsrichtung
des Bandes im wesentlichen den gleichen Abstand voneinander und
die gleiche Größe haben.
Wird ein Abdeckblech verwendet, so können dessen Durchtrittsöffnungen
in ihren Abmessungen von der Lage dieser Öffnungen gegenüber dem
jeweiligen Druckbereich bzw. der Lage des betreffenden Druckkopfes
abhängen.
So können
beispielsweise die Abmessungen der Durchtrittsöffnungen im Bereich der Druckköpfe kleiner
gewählt
werden, während
umgekehrt außerhalb
dieser Bereiche große
Durchtrittsöffnungen
angewendet werden. Ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert. Darin
zeigt
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1 in
geschnittener Darstellung eine mit einem endlosen Transportband
versehene erfindungsgemäße Vorrichtung
mit den über
dem Transportband angeordneten Druckköpfen,
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2 eine
Draufsicht auf die Vorrichtung nach 1,
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3 in
geschnittener und vergrößerter Darstellung
die Vorrichtung nach 1 und
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4 in
herausgeschnittener und gegenüber 2 vergrößerter Darstellung
die oberhalb einer Saugkammer übereinander
liegenden Durchgangslöcher,
Durchtrittsöffnungen
und Löcher
der übereinander
liegenden Baugruppen Band, Abdeckblech und Sieb.
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In 1 ist
eine Antriebswalze 1 dargestellt, die ein Transportband 3 antreibt,
welches um vier Umlenkwalzen 2 geschlungen ist. Die Antriebswalze wird
von einem nicht dargestellten Antrieb beispielsweise einem Elektromotor
gleichmäßig angetrieben, so
dass sie während
des Druckvorgangs stetig umläuft.
Auf dem oberen Abschnitt (Bandtrum) 11 des Transportbandes 3 befinden
sich während
des Druckvorgangs (in 1 nicht erkennbare) Papierbögen, die
sich auf dem Bandtrum 11 in 1 von rechts
nach links in Richtung der Pfeile R bewegen. Oberhalb des Bandtrums 11 sind
weiterhin in 1 zwei Druckköpfe 5 erkennbar,
die in sehr geringem Abstand zu dem Transportband 3 und
damit zu den Papierbögen
angeordnet sind. Diese Druckköpfe können mehrere
100 Düsen
besitzen und können
daher eine beträchtliche
Abmessung haben.
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Die
Papierbögen
werden auf dem Transportband 3 durch Saugdruck gehalten,
der aus unterhalb des Transportbandes 3 befindlichen Saugkammern 12 bis 17 auf
das Transportband 3 übertragen
wird. Damit der Saugdruck ausgehend von den Saugkammern durch das
Transportband 3 hindurch an die Unterfläche der Papierbogen treten
kann, ist das Transportband mit Durchgangslöchern 25 versehen,
wie im Zusammenhang mit 3 noch beschrieben wird. In 1 ist
unterhalb des Bandtrums 11 ein Kammergehäuse 18 dargestellt,
dass an seinem oberen Ende Ausnehmungen besitzt, welche die wannenförmigen Saugkammern 12 bis 17 begrenzen.
Unterhalb des Kammergehäuses 18 befindet
sich eine nicht näher dargestellte
Unterdruckquelle 19 etwa in Form eines Ventilators, Gebläses oder
einer Saugpumpe. Durch die Unterdruckquelle 19 wird die
in den Saugkammern 12 bis 17 befindliche Luft über Verbindungsleitungen 20 abgesaugt.
Die Verbindungsleitungen sind über
Anschlußstutzen 21 mit
der Unterdruckquelle 19 verbunden.
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Da
das Transportband 3 mit Durchgangslöchern 25 versehen
ist, kann Außenluft
durch in die Löcher
in die Saugkammern 12 bis 17 eintreten, wobei
durch die Sogwirkung der Papierbogen bzw. die Papierbögen auf
dem Transportband gehalten werden. Somit ist eine Luftströmung zu
beobachten, die von der Oberseite des Bandtrums 11 zu den
Saugkammern verläuft,
soweit dieser Weg nicht durch auf dem Transportband befindliche
Papierbögen
versperrt ist. Die Luftströmung
ist durch die Pfeile L in 1 angedeutet.
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Wie
aus 1 ersichtlich haben die Druckköpfe 5 mit ihrer Unterseite
nur einen geringen Abstand a von der Oberseite des Transportbandes 3. Bei
einer nicht mit der erfinderischen Ausgestaltung versehenen Vorrichtung
tritt nun die Luft entlang der Pfeile L in den Zwischenraum a um
durch die in diesem Bereich befindlichen Löcher in dem Transportband in
eine der beiden Saugkammern 13, 16 eintreten zu
können.
Wegen der Enge des Zwischenraums a nimmt die Luftströmung eine
erhebliche Geschwindigkeit an.
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2 zeigt
die Draufsicht auf die Vorrichtung nach Anspruch 1. Man erkennt
das Trum 11 als oberer Abschnitt des Transportbandes 3,
welches über die
Umlenkwalzen 2 geführt
ist. Weiterhin ist in der Draufsicht eine Anzahl von Druckköpfen 5 zu
erkennen, welche als voneinander abgesetzte getrennte Druckwerke
im Sinne der vorliegenden Erfindung angesehen werden können. Wie
durch die Verschiebungspfeile 23 angedeutet, können die
Druckköpfe 5 zumindest
für einen
gewissen Bereich in ihrer Lage verschoben werden, beispielsweise
für das
Einrichten des Druckwerks für
einen neuen Druckauftrag. Das Transportband 3 ist mit sechs
doppelten Lochreihen 24 versehen, durch welche der Saugdruck
an die auf dem Transportband 3 nicht dargestellten Papierbögen gelangen
kann. Die Lochreihen sind durch einzelne Durchgangslöcher 25 gebildet,
die in 3 an dem Transportband 3 im Querschnitt
gezeigt sind. Wie auch aus 3 ersichtlich
ist unterhalb des Transportbandes 3 ein Abdeckblech 26 angeordnet, welches
mit Durchtrittsöffnungen 27,28 versehen
ist. Dabei haben die Durchtrittsöffnungen 28 im
Bereich der Druckköpfe 5 eine
kleinere Durchtrittsfläche
als außerhalb
dieses Bereiches die Durchtrittsöffnungen 27,
wie in 3 zu erkennen ist. Hierdurch wird die Wirkung
der Blendeneinrichtung bzw. des Siebes ergänzt.
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Unterhalb
des Abdeckblechs 26 ist in Höhe der Druckköpfen 5 unter
jeder Lochreihe 24 ein Sieb 29 angebracht, welches
mit Löchern 30 versehen
ist. Die Löcher 30 sind
erheblich kleiner als die Durchtrittsöffnungen 27, 28 des
Abdeckblechs 26. Vorsorglich, um in einfacher Weise die
Druckköpfe
auch seitlich versetzt anordnen zu können, sind eine Reihe von Sieben 29 installiert
die bei dem in 2 gezeigten Aufbau der Druckköpfe 5 nicht
unbedingt benötigt werden.
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In 2 sieht
man übereinander
liegend das Transportband 3, das Abdeckblech 26 und
das Sieb 29, wobei das Transportband sich in Richtung des Pfeiles
R gegenüber
den ortsfesten beiden zuletzt genannten Bauteilen bewegt.
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In 3 sind
noch die Saugkammern 12 bis 17 angedeutet, die
parallel zu den Lochreihen 24 laufen. Die Saugkammern sind
in ihrer Breite an die Lochreihen 24 angepaßt, so dass
nur dort Saugdruck anliegt, wo durch darüber befindliche Öffnungen auch
der Saugdruck an dem Papierbogen angreifen kann. Wie in 3 zu
erkennen ist haben die Saugkammern (beispielsweise Saugkammer 13, 14)
quer zur Transportrichtung R des Transportbandes verlaufende Abschlußkanten 31,
die die Saugkammern in Längsrichtung
des Bandes begrenzen. Die Tiefe beziehungsweise Breite der Saugkammern
ist, wie weiter oben schon erläutert,
an die Breite der Lochreihen 24 in dem Transportband 3 angepaßt. Vorteilhaft wichtig
ist in 3 die Drossel 32, die einen weiteren Beitrag
zur Reduzierung der Luftströmung
L und des Saugdrucks in der Saugkammer 13 leistet.
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In 4 sind
aus einem aus dem Band im Bereich des Druckwerks ausgeschnittenen
Abschnitt 32 in Draufsicht die Durchgangslöcher 25 des
Bandes, die kleinen Durchtrittsöffnungen 28 und
die großen
Durchtrittsöffnungen 27 des
Abdeckblechs sowie die kleinen Löcher 30 des
Siebes 29 gezeigt.
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- 1
- Antriebswalze
- 2
- Umlenkwalze
- 3
- Transportband
- 4
- Saugkasten
- 5
- Druckkopf
- 11
- Trum
- 12–17
- Saugkammer
- 18
- Kammergehäuse
- 19
- Unterdruckquelle
- 20
- Verbindungsleitung
- 21
- Anschlußstutzen
- 23
- Verschiebungspfeil
- 24
- Lochreihen
- 25
- Durchgangslöcher
- 26
- Abdeckblech
- 27
- Duchtrittsöffnungen
- 28
- Durchtrittsöffnung
- 29
- Sieb
- 30
- Löcher
- 31
- Abschlußkante
- 32
- Drossel
- R
- Pfeil
- L
- Pfeil