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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bedruckung
von Einzelobjekten mittels eines Druckverfahrens bei welchem die
Einzelobjekte mittels einer Transporteinrichtung entlang eines Transportwegs
wenigstens einer ortfesten Druckvorrichtung getaktet zugeführt werden.
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Eine
industriell gängige
Methode zur Dekoration von Einzelobjekten ist die Bedruckung der
Objekte mittels jeglichen Druckverfahren. Hierbei sind z.B. Siebdruck,
Tampondruck, Offsetdruck, Flexodruck, InkJet-Druck oder ähnliche
Druckverfahren besonders geeignet. So können beliebige Einzelobjekte,
wie beispielsweise Flaschen, Dosen oder auch Datenträger, insbesondere
scheibenförmige
Datenträger,
wie CDs und DVDs bevorzugt mittels Siebdruckverfahren ganz oder
teilweise bedruckt werden, da Siebdrucke teilweise Eigenschaften
aufweisen, die mittels anderer Druckverfahren wie beispielsweise
Flexodruck oder Offsetdruck nicht oder nur schwer erzeugt werden
können.
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Eine
insbesondere bei der Bedruckung von kleineren Einzelobjekten häufig benutzte
Art des Siebdruckes ist das Flachsiebdruckverfahren. Fiachsiebdruckwerke
benutzen ein in einem Spannrahmen flach eingespanntes Sieb, das
die zu druckende Information enthält. Solche Druckwerke arbeiten
prinzipbedingt in der Art und Weise, dass die zu bedruckende Fläche eines
Objektes während
der Bedruckung relativ zum Drucksieb stillsteht. Der Druckvorgang
erfolgt dann dergestalt, dass mit einem Siebdruckrakel Druckfarbe durch
das Drucksieb gestrichen wird. Das Drucksieb beinhaltet dabei das
zu übertragende
Druckbild in der Art und Weise, dass lediglich an den zu druckenden
Bereichen das Drucksieb für
die Druckfarbe durchlässig
ist und damit nur an diesen Stellen die Druckfarbe auf das zu bedruckende
Objekt übertragen
werden kann.
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Seitens
einer Druckmaschine werden für
ein Flachsiebdruckwerk neben dem genannten Siebdruckrahmen und einer
entsprechenden Halterung hierfür
Hebe- und Senkeinrichtungen
für den
Siebdruckrahmen oder ein Objekthalter benötigt, um das zu bedruckende
Objekt während
der Bedruckung nahe genug an den Siebrahmen heranführen zu
können
und andererseits während
des Hin- und Wegführens
des Objektes zur Druckstation einen genügenden Abstand zum Drucksieb
zu gewährleisten.
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Weiterhin
werden Bewegungselemente für Flut-
und Druckrakel benötigt,
welche das Drucksieb mit Farbe einfärben beziehungsweise das Druckbild auf
das Objekt übertragen.
Alle diese Elemente müssen
mehr oder weniger schnell mechanisch bewegt werden und zudem mir
hoher Genauigkeit positioniert werden, so dass einer Geschwindigkeitssteigerung
der mechanischen Abläufe
für eine
höhere
Produktivität
Grenzen gesetzt sind, die sich nur mit einem erheblichen technologischen
Aufwand überwinden
lassen. Dies gilt insbesondere dann, wenn Einzelobjekte taktweise
in einer Druckvorrichtung befördert
werden, wobei mit jedem Takt jeweils ein Einzelobjekt befördert wird
und in der Zeit zwischen zwei Takten eine Bedruckung stattfinden
muss. Soll in einem solchen Fall der Durchsatz an Einzelobjekten
erhöht
werden, so wirkt sich dies unmittelbar negativ auf die zur Verfügung stehende
Zeit für
die Bedruckung aus.
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In
der
DE 102004018189 wird
zur Produktionssteigerung beispielsweise das Drucksieb und damit
auch teilweise das Siebdruckwerk mit dem sich kontinuierlich bewegenden
zu bedruckenden Objekt mitgeführt.
Hierdurch muss das Objekt für
die Bedruckung nicht angehalten werden, sondern kann während einer
kontinuierlichen und synchronisierten Bewegung bedruckt werden,
so dass die Zeit der Start-Stop Phasen, um das Objekt unter dem
Siebdruckwerk anzuhalten und es nach der erfolgten Bedruckung wieder
zu entfernen, eingespart werden können.
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Nachteilig
ist hierbei, dass das Drucksieb und die darin befindliche Farbe
hohen Beschleunigungskräften
ausgesetzt sind, da nach Abschluss einer Bedruckung das Drucksieb
mit der darin befindlichen Farbe schnellstmöglich in die Startposition
für den
nachfolgenden Druck zurück
bewegt werden muss. Da hierbei die Druckfarbe in dem Siebdruckrahmen
hin und her geschleudert wird können
sich Probleme mit einer homogenen Farbverteilung auf dem Drucksieb
und damit im Druckbild ergeben und es besteht weiterhin die Gefahr
des Herausschleuderns von Druckfarbe aus dem Siebdruckrahmen, was
zu einer unzulässigen
Verschmutzung der Maschine oder der zu bedruckenden Objekte führen kann.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu beseitigen und
ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der es möglich ist,
die Produktionsgeschwindigkeit einer getakteten Druckmaschine für Einzelobjekte
zu erhöhen.
Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin einen vor dem Einlauf in eine
Druckvorrichtung bestehende Anordnung von zu bedruckenden Einzelobjekten
auch nach dem Verlassen der Druckvorrichtung in gleicher Weise wieder
zu gewährleisten,
so dass vorausgehende und nachgeschaltete Produktionseinheiten jeweils dieselbe
Einzelobjektanordnung vorfinden und so in ihrer Funktionalität nicht
beeinträchtigt
werden und Modifizierungen dieser Produktionseinheiten entbehrlich
sind.
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Gelöst werden
die Aufgaben erfindungsgemäß durch
ein Verfahren der gattungsgemäßen Art, bei
dem die Einzelobjekte derart in/auf ein Transportmittel einer Transporteinrichtung
gelegt werden, dass einer Anzahl N von mit Einzelobjekten nacheinander belegten
Positionen eine Anzahl N – 1
von nacheinander unbelegten Positionen folgt, wobei N aufeinander
folgende Einzelobjekte in die wenigstens eine Druckvorrichtung hineinbefördert, vom Transportmittel
entnommen und bedruckt werden, während
das Transportmittel um N – 1
Positionen weiterbefördert wird,
wonach die N bedruckten Einzelobjekte zurück in/auf das Transportmittel
gelegt und durch eine Weiterbeförderung
um N Positionen aus der wenigstens einen Druckvorrichtung herausbefördert werden,
wobei gleichzeitig N neue Einzelobjekte in die wenigstens eine Druckvorrichtung
hineinbefördert
werden.
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Weiterhin
werden die Aufgaben gelöst
durch eine Vorrichtung zur Bedruckung von Einzelobjekten mittels
eines Druckverfahrens umfassend wenigstens eine Transporteinrichtung,
wenigstens eine Druckvorrichtung und wenigstens eine Auflegevorrichtung,
mit der Einzelobjekte auf/in die Transporteinrichtung auf-/einlegbar sind,
um diese mittels der Transporteinrichtung entlang eines Transportwegs wenigstens
einer ortfesten Druckvorrichtung getaktet zuzuführen, wobei mittels der Auflegevorrichtung
und der Transporteinrichtung die Einzelobjekte derart in/auf ein
Transportmittel einer Transporteinrichtung legbar sind, dass einer
Anzahl N von mit Einzelobjekten nacheinander belegten Positionen
eine Anzahl N – 1
von nacheinander unbelegten Positionen folgt und dass N aufeinander
folgende Einzelobjekte gleichzeitig in die wenigstens eine Druckvorrichtung hineinbeförderbar,
vom Transportmittel entnehmbar und bedruckbar sind, während das
Transportmittel um N – 1
Positionen weiterbeförderbar
ist, und dass die N bedruckten Einzelobjekte zurück in/auf das Transportmittel
legbar und durch eine Weiterbeförderung
um N Positionen aus der wenigstens einen Druckvorrichtung herausbeförderbar
sind, wobei gleichzeitig N neue Einzelobjekte in die wenigstens eine
Druckvorrichtung hineinbeförderbar
sind.
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Wesentlicher
Gedanke bei der Erfindung ist es, dass bei einem Druckvorgang mehrere,
nämlich N
Einzelobjekte gleichzeitig bedruckt werden, so dass die Arbeitsgeschwindigkeit
der Druckvorrichtung reduziert werden kann. Läuft eine Druckvorrichtung jedoch
nicht mehr im selben Takt wie die Fördergeschwindigkeit, so würde bei
einer gleichmäßig kontinuierlichen
Beschickung der Druckvorrichtung mit Einzelobjekten sich nach der
Druckvorrichtung der Abstand der Einzelobjekte gegenüber dem
Abstand vor der Druckvorrichtung ändern, sofern Sie mit dergleichen
Fördergeschwindigkeit
vor und nach der Druckvorrichtung gefördert werden.
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Um
diese Problematik zu umgehen ist es weiterer wesentlicher Kerngedanke
der Erfindung dass ein Transportmittel einer Transportvorrichtung bzgl.
des Transportwegs eine Vielzahl von aufeinander folgende Positionen
aufweist, die bevorzugt äquidistant
zueinander sind. Unter diesen Positionen gibt es solche, die jeweils
mit einem zu bedruckenden Einzelobjekt versehen werden und solche,
die keine Einzelobjekte aufweisen, also frei bleiben. Hier ist die Aufteilung
von belegten Positionen zu unbelegten Positionen erfindungsgemäß N zu N – 1, also
z.B. 2 zu 1, 3 zu 2, 4 zu 3 etc.
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Bevorzugt
kann es dabei vorgesehen sein, dass die Transporteinrichtung derart
getaktet arbeitet, dass wiederholend nacheinander zwei Taktschritte
gleicher Zeitdauer ausgeführt
werden, wobei mit einem ersten Taktschritt zwei ganzzahlige Vielfache einer
Transportlänge
und mit einem folgenden zweiten Taktschritt ein ganzzahliges Vielfaches
einer Transportlänge
ausgeführt
werden. Hierbei entspricht die Transportlänge dem äquidistanten Abstand der zuvor
genannten Positionen. In einer allgemeinen Ausführung ist es dabei vorgesehen,
dass die Transporteinrichtung derart getaktet ist, dass wiederholend
nacheinander in einem ersten Taktschritt N ganzzahlige Vielfache
einer Transportlänge
und nachfolgend N – 1
Schritte jeweils einer Transportlänge ausgeführt werden.
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Wird
in dieser Art und Weise getaktet, so ergibt sich ein getakteter
kontinuierlicher Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der in
dem gewählten
Zeittakt mittels einer entsprechenden Auflegevorrichtung die Einzelobjekte
fortwährend
im Takt auf/in das Transportmittel gelegt werden können. Die Auflegevorrichtung
arbeitet so mit zeitlich konstantem Takt, wobei mit jedem Takt ein
Auflegen erfolgt und sich durch die unterschiedlichen Transportlängen mit
einem Takt die vorgenannte Anordnung der Einzelobjekte auf dem Transportmittel
ergibt. Das entsprechende Transportmittel, z.B. ein Transportband
läuft bei
dieser Ausführung in
einem der beiden Takte schneller, bzw. beschleunigt stärker als
im anderen Takt, um in derselben Zeit die verschiedenen Transportlängen zu
erhalten.
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In
einer anderen Ausführung
kann es vorgesehen sein, dass die Transporteinrichtung derart getaktet
arbeitet, dass wiederholend nacheinander Taktschritte unterschiedlicher
Zeitdauer ausgeführt werden,
wobei in jedem Taktschritt ein Transport um eine Taktlänge erfolgt
und eine oder mehrere freie Positionen auf dem Tansportmittel dadurch
erzeugt werden, dass die Zeitdauer der zugeordneten Takte T1 gleich T0/2, T0/3 etc. wird oder allgemein T0/N
beträgt,
wobei T0 die Zeitdauer des langsamsten Taktes ist.
Gleichzeitig erfolgt das Auflegen der Einzelobjekte mit dem Takt
T0, so dass sich ebenfalls ein kontinuierliches
Auflegen der Einzelobjekte auf das Transportmittel ergibt.
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In
einer anderen Ausführung
kann es vorgesehen sein, dass die Transporteinrichtung derart getaktet
arbeitet, dass wiederholend nacheinander zwei Taktschritte unterschiedlicher
Zeitdauer ausgeführt werden,
wobei mit einem ersten Taktschritt N ganzzahlige Vielfache von Teiltaktschritten
und mit einem folgenden zweiten Taktschritt N – 1 ganzzahlige Vielfache von
Teiltaktschritten ausgeführt
werden, wobei mit jedem Teiltaktschritt das Transportmittel pro
Zeiteinheit um einen Abstand zwischen zwei Positionen weiterbewegt
wird. So ergibt sich ein durchweg kontinuierlicher getakteter Betrieb,
bei dem ein Transportmittel, z.B. ein Transportband in jedem Teiltaktschritt
dieselbe Transportlänge
fördert.
In diesem Fall muss aber asynchron aufgelegt werden, also es muss
bei N Teiltakten aufgelegt und sodann N – 1 Teiltake mit Auflegen gewartet
werden. Auch so ergibt sich dieselbe oben genannte Abfolge.
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So
weisen die erste und die zweite Variante den Vorteil auf, dass gleichmäßig getaktet
die Einzelobjekte auf/in ein Transportmittel gelegt werden können, jedoch
das Transportmittel bei zwei aufeinander folgenden Takten unterschiedlich
beschleunigt wird, wohingegen bei der dritten Variante das Transportmittel
gleichmäßig getaktet
transportiert und ungleichmäßig die
Einzelobjekte auf/in das Transportmittel gelegt werden, nämlich dann
in der Abfolge N-mal auflegen, N – 1 mal nicht auflegen.
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Unabhängig von
den vorgenannten Varianten weist die Erfindung den Vorteil auf,
dass immer die Verwendung eines getakteten Antriebes für den Transport
der Einzelobjekte entlang eines Transportwegs und die Verwendung
von einem oder mehreren Druckvorrichtungen mit jeweils niedriger
Produktionsgeschwindigkeit entlang des Transportwegs möglich ist,
wobei in jedem Fall während
eines oder mehrerer Takte jeweils mehrere Einzelobjekte gleichzeitig bedruckt
werden.
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Durch
eine Steuerung bei der die Einzelobjekte im Verhältnis von N zu N – 1 Vielfachen
einer Transportlänge
(Positionsabstand) durch ein Transportmittel zu einer Druckvorrichtung
transportiert wird und dort, wenn N Einzelobjekte in der Druckvorrichtung
angekommen sind, diese N Einzelobjekte vom Transportmittel entnommen
und gleichzeitig bedruckt werden, während das Transportmittel N – 1 Vielfache einer
Transportlänge
weiterfördert
und dann die N bedruckten Einzelobjekte auf das Transportmittel
zurückgelegt
werden und über
eine Länge
von N einfachen Transportlängen
weitergefördert
wird, bleib immer gewährleistet,
dass eine beim Einlaufen der Einzelobjekte in die Druckvorrichtung
bestehende Produktabfolge in gleicher Weise am Ausgang der Druckvorrichtung
wieder bereit steht.
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Hierbei
ist es in einer bevorzugten Ausführung
vorgesehen, dass die Abfolge der Transportlängen derart ist, dass auf eine
einfache Transportlänge eine
doppelte Transportlänge
folgt, also N = 2 gewählt
wird.
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Das
Transportmittel kann als wenigstens ein Transportband, insbesondere
zwei parallel nebeneinander laufende Transportbänder ausgebildet sein. Dies
hat den Vorteil, dass in einer Druckvorrichtung zu bedruckende Einzelobjekte
gleichzeitig von unten von dem wenigstens einen Transportband mit
einer Hebevorrichtung nach oben in Richtung zu einer Druckvorrichtung,
insbesondere zu einem Druckelement der Druckvorrichtung, wie z.B.
eine Drucksieb, abgehoben werden können, so dass in einem dann folgenden
Taktschritt das wenigstens eine Transportband ohne Mitnahme der
Einzelobjekte weiterbefördert
wird. Eine solche Hebevorrichtung kann z.B. einen Teil einer Druckvorrichtung
bilden.
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Es
kann weiterhin vorgesehen sein, dass eine Hebevorrichtung eine Arbeitsplatte
umfasst, auf die beim Anheben alle Einzelobjekte aufliegen, wobei in
der Oberfläche
der Arbeitsplatte eine sich längs des
wenigstens einen Transportbandes erstreckende Nut angeordnet ist,
unterhalb deren Oberkante das wenigstens eine Transportband im angehobenen
Zustand hindurchläuft.
So liegt nach dem Anheben jedes Einzelobjekt auf der Arbeitsplatte
auf, wobei ein Transportband ohne weiteren Kontakt zu einem Einzelobjekt
unter diesem weiterbefördert
wird.
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Hierbei
kann es vorgesehen sein, dass eine Arbeitsplatte auf seiner Oberseite
wenigstens eine Anschlagkante aufweist, insbesondere die sich längs eines
Transportbandes erstreckt, an die die Einzelobjekte mittel einer
Schiebevorrichtung heranschiebbar sind. So können die Einzelobjekte, insbesondere
alle gleichzeitig, vor einem Druckvorgang in der Hebevorrichtung
ausgerichtet/zentriert werden, um reproduzierbare Drucke zu erreichen.
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Die
Zentrierung/Ausrichtung kann dabei dadurch erfolgen, dass die Schiebevorrichtung
zu jeden Einzelobjekt wenigstens ein zugeordnetes Schiebeelement
aufweist, welches in Richtung auf ein Einzelobjekt und insbesondere
in Richtung auf die Anschlagkante schiebbar ist. Bevorzugt werden
bei solch einer Ausführung
2 Schiebeelemente je einem Einzelobjekt zugeordnet, was vorteilhaft
bei scheibenförmigen
runden Einzelobjekten, wie z.B. CDs oder DVDs ist, da sich dann
zwischen zwei Schiebeelementen und einer Anschlagkante eine Dreipunktanlage
ergibt, die eine Zentrierung/Ausrichtung bewirkt.
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Bei
den Druckverfahren, die in einer Druckvorrichtung eingesetzt werden
können,
kann es sich insbesondere um ein Siebdruckverfahren, z.B. das Flachsiebdruckverfahren
handeln oder um ein InkJet Druckverfahren.
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Beispielhaft
wird im Folgenden das erfindungsgemäße Verfahren anhand des Siebdruckes auf
CDs beschrieben, wobei das erfindungsgemäße Verfahren ohne Einschränkung ebenfalls
in Kombination mit anderen Druckverfahren und Druckwerken beispielsweise
Tampondruck, InkJet-Druck, Thermodruck, Transferdruck, oder auch
rotativ arbeitende Druckverfahren wie Flexodruck, Offsetdruck, Tiefdruck
etc. sowie auch anderen Einzelobjekten anwendbar ist.
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Bei
der Herstellung von optischen Datenträgern wie CDs, DVDs etc. – im nachfolgenden
pauschal als CDs bezeichnet – werden
die CD Scheiben in einer Spritzgussmaschine als Polycarbonatscheiben
hergestellt und die bereits während
des Spritzgussprozesses in eine Oberfläche eingeprägten Informationspits in einem
nachfolgenden Schritt mit einer reflektierenden Schicht beispielsweise
Aluminium oder Gold bedampft.
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Eine
nachfolgend aufgetragene Lackschicht schützt die empfindliche Informationsschicht
gegen mechanische Einflüsse
und die so hergestellten CDs werden auf Transportspindeln aufgelegt.
Die so mit CDs gefüllten
Spindeln werden dann zur Bedruckung in die Eingabeseite einer Druckmaschine
transportiert. Da zur Bedruckung die CDs wieder vereinzelt werden
müssen,
werden die CDs jeweils von Oben von einer oder mehreren Spindeln
gleichzeitig beispielsweise mittels eines Vakuumsaugersystems entnommen
und auf einem Transportsystem oder auf einzelnen dafür vorgesehenen
Transportträgern
abgelegt.
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Das
Transportsystem kann beispielsweise ein Transportband mit oder ohne
ausgeführten
Mitnehmern oder Zentriereinrichtungen sein oder kann auch eigens
für die
Aufnahme von CDs vorgesehene Transportträger aufweisen. Der Antrieb
des Transportsystems kann je nach verwendetem Druckverfahren getaktet
oder kontinuierlich arbeiten oder auch eine Kombination unterschiedlicher
Bewegungsabläufe
sein. Es ist in der Regel erforderlich die unbedruckten CDs, welche
nach ihrer Herstellung auf der zu bedruckenden Seite eine spiegelnd
glänzende
Oberfläche
zeigen, zunächst
mit einer homogenen, opaken und in der Regel vollflächigen,
weißen
Bedruckung zu versehen, welche als Untergrund für eine nachfolgende mehrfarbige
Bedruckung dient.
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Da
zur Erzielung eines ausreichenden Weißgrades erfahrungsgemäß eine relativ
dicke Farbschicht aufgetragen werden muss, wird hierzu meist das
Siebdruckverfahren angewendet.
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Hierzu
werden die von einer Vereinzelungsstation von einer oder mehreren
Spindeln entnommenen CDs auf eine Transporteinrichtung gelegt, welche
die CDs zu einer ersten Siebdruckstation transportiert. Erfindungsgemäß wird ein
Flachsiebdruckwerk verwendet und dieses ist so ausgeführt, dass
gleichzeitig wenigstens zwei CDs bedruckt werden können. Um
während
der Druckzeit des Siebdruckwerkes weiterhin CDs von der Vereinzelungsstation
auf die Transporteinrichtung zu legen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die CDs welche sich in einer Bedruckungsposition unterhalb
der Siebdruckeinrichtung befinden während der Bedruckung mittels
einer Hebevorrichtung soweit von der Transporteinrichtung abgehoben
werden, dass zum Einen eine Bedruckung mittels der Siebdruckeinrichtung
problemlos stattfinden kann und zum Anderen eine Transportbewegung
der Transporteinrichtung erfolgen kann, ohne die angehobenen CDs
in ihrer Lage zu beeinflussen.
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Hierzu
kann die Transporteinrichtung beispielsweise als umlaufendes Transportband
ausgeführt
sein, auf das die CDs mittels der Vereinzelungsstation abgelegt
werden. Der Antrieb des Transportbandes erfolgt dabei getaktet in
der Weise, dass das Transportband mit jedem Taktschritt abwechselnd um
eine gewünschte
Transportlänge
beziehungsweise um eine doppelte Transportlänge weitergeschaltet wird,
so dass vor dem Einlauf in das Siebdruckwerk jeweils zwei CDs hintereinander
zu liegen kommen, gefolgt von einer leeren Position.
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Das
Einlaufen der CDs in die Siebdruckeinrichtung erfolgt mittels eines
Taktschrittes mit doppeltem Transportweg, so dass beide CDs jeweils
an einer Druckposition zu liegen kommen. In dieser Position werden
die CDs mittels einer unterhalb der Transportbänder angebrachten Hebeeinrichtung
soweit angehoben, dass sie zum Einen von dem Transportband abgehoben
sind und zudem oberhalb von gegebenenfalls auf dem Transportband
angebrachten Führungsnocken
liegen und zum Anderen soweit an das Sieb der Siebdruckeinrichtung
angenähert sind,
so dass mittels der Siebdruckeinrichtung die Oberfläche der
CDs bedruckt werden kann.
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Hierzu
kann die Hebeeinrichtung Aufnahmeflächen für die zu bedruckenden CDs aufweisen
und gegebenenfalls zusätzliche
Zentriereinrichtungen für die
CDs, um so eine positionsgenaue Bedruckung zu gewährleisten.
Weiterhin können
zusätzliche
Halteeinrichtungen für
die CDs während
der Bedruckung in die Hebeeinrichtung eingebracht sein wie beispielsweise
Klemmeinrichtungen oder Vakuumsaugeinrichtungen, um die CDs während der
Bedruckung in den Aufnahmeflächen
festzuhalten.
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Die
Bedruckung der CDs erfolgt während
der Zeitspanne des nächsten
Taktes, bei dem das Transportband um eine einfache Transportlänge weiterbewegt
wird. Während
dieser Zeit wird die Transporteinrichtung um nur eine Position weiterbewegt,
so dass die nachfolgende leere Position auf dem Transportband unter
der in Transportrichtung gesehenen ersten Arbeitsposition der Siebdruckeinrichtung
stoppt. In dieser Position werden die bedruckten CDs nach der erfolgten
Bedruckung wieder auf das Transportband abgesenkt, so dass zu diesem
Zeitpunkt vier CDs unmittelbar hintereinander auf dem Transportband
liegen.
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In
dem nachfolgend ausgeführten
Taktschritt mit doppelte Transportlänge werden die bedruckten CDs
aus der Siebdruckeinrichtung heraus transportiert wohingegen die
nachfolgenden unbedruckten beiden CDs an die Druckpositionen des
Siebdruckwerkes transportiert werden. Mit dieser Abfolge ist es möglich bei
einem vorgegebenen Auflegetakt alle auf ein Transportband aufgelegten
CDs mit einem Siebdruck zu versehen, wobei der Arbeitstakt der Siebdruckeinrichtung
nur dem halben Auflegetakt entspricht.
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Es
ist selbstverständlich
ohne Einschränkung
der erfindungsgemäßen Ausführung ebenfalls möglich anstelle
von einer Abfolge von einfacher und doppelter Transportlänge eine
andere Kombination zu wählen
beispielsweise 3:2. In diesem Fall werden in dem Siebdruckwerk gleichzeitig
drei CDs bedruckt während
sich die Transporteinrichtung einmal um eine doppelte Transportlänge oder
in der anderen Ausführung
zweimal um jeweils einen einfachen Teiltaktschritt weiterbewegt.
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Im
allgemeinen Fall erfolgt der Transport der CDs so, dass eine Anzahl
von N CDs einander unmittelbar folgend auf die jeweiligen Transportpositionen der
Transporteinrichtung abgelegt werden und diesen eine Anzahl N – 1 von
leeren Transportpositionen folgt. In der nachfolgenden Siebdruckeinheit
werden dann jeweils N CDs während
der Zeitdauer von N – 1 Takten
gleichzeitig bedruckt.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist im Folgenden anhand der Figuren bei einer Ausführung von
2:1 erläutert.
Es zeigen:
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1:
Eine Übersichtsdarstellung
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2–4:
Detailansichten einer Hebevorrichtung unterhalb einer Druckvorrichtung;
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5:
Ein Ablaufschema bei der Beförderung
von CDs.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Ausführung der
Transporteinrichtung und der dazugehörigen Siebdruckeinrichtung.
Die CDs 4 werden mittels einer nicht dargestellten Auflegeeinrichtung
an der Position 3 auf die Transporteinrichtung 1 gelegt,
die beispielsweise Transportbänder 11 mit
zusätzlichen Mitnehmern 12 aufweist,
wodurch die CDs 4 auf den Transportbändern 11 aufliegen
und über
diese in die Transportrichtung 100 transportiert werden
und die Mitnehmer 12 gleichzeitig einen im wesentlichen
gleichen Abstand der CD Positionen auf den Bändern zueinander gewährleisten.
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Dadurch
dass mittels der Transporteinheit 1 die CDs 4 auf
den Bändern
abwechselnd um eine oder zwei Positionen, also eine einfache oder
eine doppelte Transportlänge
weiter transportiert werden, ergibt sich eine CD Anordnung auf den
Transportbändern
wie in 1 gezeigt, in dem jeweils zwei CDs 4c und 4d unmittelbar
einander nachfolgend auf den Transportbändern 11 zu liegen
kommen, gefolgt von einer freien Position 6.
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Die
Anordnung der Siebdruckeinrichtung 2 bezogen auf die CD
Positionen ist dabei so gewählt, dass
jeweils nach einem Taktschritt mit einfacher Transportlänge zwei
einander unmittelbar folgende CDs 4a und 4b unmittelbar
vor der Siebdruckeinheit 2 zu liegen kommen, wodurch diese
beiden CDs mit dem nachfolgenden Taktschritt mit doppelter Transportlänge an die
jeweiligen Arbeitspositionen 6a in der Siebdruckeinrichtung 2 zur
Bedruckung transportiert werden. Der Antrieb der Transporteinrichtung 1 erfolgt
beispielsweise mittels eines nicht dargestellten Taktgetriebes,
eines Servoantriebs und einer entsprechenden elektrischen Steuerung,
einem Schrittmotor oder ähnlichem.
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Sobald
sich die CDs 4a und 4b an ihrer jeweiligen Arbeitsposition 6a befinden
werden diese mittels einer Hebevorrichtung 5 über die
Arbeitsplatte 30 soweit angehoben, das sie zum Einen nicht
mehr auf den Transportbändern 11 aufliegen
sondern auf dafür
vorgesehenen Auflageflächen 31 auf
der Arbeitsplatte 30 zu liegen kommen und zum Anderen die
Transportbänder 11 unter
den CDs in Führungsnuten 44 vorbeibewegt
werden können.
Darüber
hinaus werden die CDs, soweit angehoben, dass eine Bedruckung mit
der darüber
angeordneten Siebdruckeinrichtung problemlos erfolgen kann.
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In
dieser angehobenen Position können
die CDs beispielsweise mittels einer Ausrichteinrichtung 7 ausgerichtet
und gegebenenfalls gleichzeitig in ihrer Lage fixiert werden, so
dass die CDs problemlos bedruckt werden können.
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Die
Bedruckung erfolgt während
der Zeit des nachfolgenden Taktschrittes mit einfacher Transportlänge, wodurch
die nachfolgenden CDs 4c und 4d um eine einzelne
Position weiterbewegt werden und nun unmittelbar vor den Arbeitspositionen 6a der Siebdruckeinrichtung 2 zu
liegen kommen. Die Bedruckung erfolgt in bekannter Weise, indem
Druckfarbe durch die Maschen eines mit einer Information versehenen
Drucksiebes 21 mittels Rakeleinrichtungen 20a und 20b auf
die zu bedruckende Oberfläche der
CDs gestrichen wird.
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Nach
der erfolgten Bedruckung wird die gegebenenfalls erfolgte Fixierung
der CDs gelöst
und die Arbeitsplatte 30 mit den bedruckten CDs mittels der
Hebevorrichtung 5 während
der Stillstandszeit der Transportbänder 11 wieder abgesenkt,
so dass die CDs wieder auf den Transportbändern 11 zu liegen
kommen. Der nachfolgende Takt mir doppelter Transportlänge bewegt
nun die bedruckten CDs 4a und 4b aus der Siebdruckeinrichtung
heraus und gleichzeitig werden die nächsten beiden unmittelbar folgenden
CDs 4c und 4d in das Siebdruckwerk an die Arbeitspositionen 6a hinein
transportiert.
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2 zeigt
die Hebevorrichtung 5 in der Siebdruckeinheit 2 in
der abgesenkten Stellung. In dieser Position ist die Arbeitsplatte 30 mit
den an ihrer Oberfläche
befindlichen Aufnahmeflächen 31 in einer
unteren Stellung, wodurch die CDs 4 auf den Transportbändern 11 aufliegen
und mit einem nächsten
Takt der Transporteinrichtung aus der Siebdruckeinrichtung heraus
transportiert werden können. Hierzu
ist die Arbeitsplatte 30 über die Wellen 42 mit einem
Verbindungsstück 45 verbunden,
welches eine bewegliche Rolle 41 trägt. Die Rolle 41 rollt
sich über
die Mantelfläche 40a der
synchronisiert angetriebenen Exzenterrolle 40 ab, so dass
je nach Stellung der Exzenterrolle 40 die Auflageplatte 30 gehoben
oder abgesenkt werden kann. Eine Vorspannung beispielsweise mittels
der Spannfedern 43 gewährleistet
eine kontrollierte Führung
der Rolle 41 auf der Mantelfläche 40a. Alternativ
hierzu kann die Exzenterrolle auch als Scheibe mit einer Führungsnut
ausgestaltet sein um so eine Zwangsführung zu realisieren. Weiterhin
weist die Auflageplatte Nuten oder Aussparungen 44 auf,
in denen die Transportriemen hindurchgeführt werden können, sobald
sich die Arbeitsplatte 30 in ihrer angehobenen Stellung
befindet.
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3 zeigt
die Hebevorrichtung 5 in ihrer angehobenen Stellung. In
dieser Position befindet sich die Arbeitsplatte 30 in einer
oberen Stellung, wodurch die CDs 4 auf den dafür vorgesehenen
Auflageflächen 31 aufliegen
und dort gegebenenfalls mittels nicht dargestellter Einrichtungen
beispielsweise mittels Vakuumeinrichtungen oder mechanischen Klemmungen
fixiert werden können.
Die in der Arbeitsplatte 30 eingearbeiteten Nuten 44 sind
dabei zweckmäßigerweise
so ausgeführt,
dass die Transportriemen 11 mit den darauf befestigten
Mitnehmern problemlos unter den in dieser Stellung hochgehobenen
CDs vorbei geführt
werden können.
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Um
eine passergenaue Bedruckung zu realisieren ist es weiterhin vorgesehen
wie beispielhaft in 4 gezeigt in die Arbeitsplatte 30 eine
Ausrichteinrichtung 7 zu integrieren, welche beispielsweise
mittels eines festen Anschlages 32 und der beweglichen Anschlagstücke 33 realisiert
ist. Hierzu werden die mittels der Hebeeinrichtung 5 von
den Transportbändern 11 abgehobenen
und zunächst
unausgerichtet auf den Auflageflächen 31 liegenden
CDs 4 an ihrer Kante über
die Spitzen 33a der Anschlagstücke 33 gegen den festen
Anschlag 32 gedrückt
und in dieser Stellung festgehalten oder zusätzlich beispielsweise mittels
Vakuum fixiert.
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Zweckmäßigerweise
ragen die oberen Kanten der Anschläge 32 und 33a nicht über die
Oberfläche
der CDs hinaus, so dass das Drucksieb 21 der Siebdruckeinrichtung 2 bei
der Bedruckung nicht beschädigt
werden kann. Hierzu ist es vorgesehen die Anschlagstücke 33 auf
einem in einer Achse 38 drehbar gelagerten Träger 37 zu
befestigen an dessen den Anschlagstücken 33 gegenüber liegender
Seite eine Rolle 36 befestigt ist, welche über eine
Lauffläche 34 eines
auf einer Antriebswelle 35 gelagerten Drehkörpers 39 läuft. Die
Lauffläche 34 ist
dabei so geformt, dass je nach Drehstellung des Drehkörpers 39 die
Anschläge 33 über die
Drehachse 38 zur CD Kante hinbewegt werden und die CD damit
gegen den festen Anschlag 32 drücken, beziehungsweise von dieser
wegbewegt werden und die CD damit freigeben. Der Antrieb des Drehkörpers 39 über die
Antriebswelle erfolgt dabei synchronisiert zu der Hubbewegung der
Hebeeinrichtung 5.
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5 zeigt
schematisch den Ablauf der jeweiligen CD Positionen nach den jeweiligen
Takten mit einfacher oder doppelter Transportlänge. Beginnend an der Auflegeposition 3,
in dem Diagramm mit den Koordinaten (S0; 0) bezeichnet, an welcher
eine erste CD 4a auf das Transportband aufgelegt wird, wird
diese CD 4a in einem ersten Einzelschritt E1 um eine einfache
Transportlänge
auf die Position 1 transportiert, was schematisch mit dem
Einzelschritt-Pfeil 300 dargestellt ist.
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In
dem selben Takt wird eine weitere CD 4b aufgelegt, so dass
nun zwei CDs unmittelbar hintereinander auf dem Transportband zu
liegen kommen. Der nachfolgende Takt mit doppelter Transportlänge D1 transportiert
diese beiden CDs 4a und 4b um jeweils eine doppelte
Position weiter, was schematisch mit dem Doppelschritt-Pfeil 301 dargestellt
ist, so dass sich eine Leerposition zu der in dem selben Takt aufgelegten
CD 4c ergibt. Durch nachfolgende einzelne und doppelte
Transportlängen
E2, D2 gelangen so die CDs 4a und 4b an die Schrittpositionen
S5 und S6 an welchen sich die Arbeitspositionen 6a der Siebdruckeinheit 2 befinden.
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Hier
werden die CDs 4a und 4b wie bereits beschrieben
von dem Transportband abgehoben und mittels Siebdruck während des
nächsten
Taktes E3 mit einfacher Transportlänge bedruckt, was schematisch
mit dem Bedruckschritt-Pfeil 302 dargestellt ist. Während dieser
Zeit werden die CDs 4a und 4b nicht weitertransportiert,
so dass nach der Bedruckung die vier CDs 4a, 4b, 4c, 4d unmittelbar
auf dem Transportband zu liegen kommen, da die beiden nachfolgenden
CDs 4c und 4d während des erfolgten Taktes mit
einfacher Transportlänge
unmittelbar vor die Bedruckstation transportiert worden sind.
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In
dem nachfolgenden Takt mit doppelter Transportlänge D3 werden die beiden bedruckten CDs 4a und 4b aus
der Bedruckstation heraus transportiert und dafür die beiden nachfolgenden
CDs 4c und 4d in die Bedruckstation hinein transportiert,
so dass in dem nun folgenden Takt E4 mit einfacher Transportlänge die
CDs 4c und 4d bedruckt werden können.
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Aufgrund
der so erfolgenden Abfolge des CD-Transports ergeben sich, wie leicht
in der 5 zu sehen ist, bestimmte Schrittpositionen, wie
beispielsweise die Positionen S8 oder S11 oder S14, an denen zu
jedem Einzelschritt oder Doppelschritt eine CD zu liegen kommt.
Es ist daher zweckmäßig an einer
oder mehreren dieser Positionen zusätzliche Einrichtungen vorzusehen,
wie beispielsweise eine Trocknungseinrichtung für die aufgedruckte Druckfarbe,
da hier eine optimale Ausnutzung der Trockungsleistung der Farbtrockner
bewirkt werden kann.
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Es
ist weiterhin zweckmäßig die
letzte Position der Transporteinrichtung 1, an welcher
die bedruckten CDs von der Transporteinrichtung 1 entnommen
werden, an einer der genannten Positionen S8 oder S11 oder S14 vorzusehen,
da so ein kontinuierlicher Materialfluss beispielsweise für eine nachfolgende
weitere Bedruckung oder Bearbeitung der CDs gewährleistet ist.