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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Transport
einer bedruckten Materialbahn nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Beim
Transport von bedruckten Materialbahnen, insbesondere bei Druckmaschinen
im Verpackungsdruck, ist es häufig notwendig, die Qualität
des Druckbildes auf der bedruckten Materialbahn mit einer Inspektionsvorrichtung
zu überprüfen.
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Häufig
werden Kameras zur Beobachtung bzw. Inspektion einer Materialbahn
eingesetzt. In der Regel werden von ihnen Daten aufgezeichnet, an
eine Rechner gesteuerte Einheit gesendet und dort weiterverarbeitet.
So zeigt die
EP 1 249
346 B1 eine Kamera, die die spektrale Zusammensetzung des
Druckbildes auf einer Materialbahn überwacht. In der Patentanmeldung
DE 4 301 272 A1 wird
eine Kamera beispielsweise zur Beobachtung und Vermeidung von Registerfehlern
verwendet.
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Bei
Druckmaschinen kann es im laufenden Druckbetrieb zu Flecken, Schlieren
oder Rakelstreifen kommen, die vorteilhafterweise möglichst
früh erkannt werden sollten. Zur Qualitätsüberwachung
werden in der Regel eine oder mehrere Kameras oder andere Bildaufnahmeeinrichtungen
verwendet, die entweder ständig Bilddaten an eine Bildauswertestation
senden oder von einem Bediener mittels eines externen Monitors überwacht
werden.
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Nachteilig
ist jedoch, dass bei bedruckten Materialbahnen eine optische Inspektion
des Bedruckstoffes je nach Auftrag an verschiedenen Stellen der
Materialbahn zu erfolgen hat. Insbesondere das vorzugsweise mit
Flexo- oder Tiefdruckmaschinen ausgeführte Bedrucken von
Verpackungsmaterial bringt in diesem Zusammenhang eine außerordentliche
Vielfalt an Varianten mit sich. So gibt es einseitig bedruckte Materialbahnen,
die mit einer Mehrzahl von Kameras von einer Seite des Bedruckstoffes
her beobachtet werden müssen. In der Regel sind die unterschiedlichen
Kameras orthogonal zur Laufrichtung der Bahn unterschiedlich positioniert,
so dass sie entlang der Breite der Druckmotive unterschiedliche
Bereiche derselben untersuchen können. Diese Bereiche wechseln
von Auftrag zu Auftrag ständig, so dass Neupositionierungen
der Kameras vorgenommen werden müssen.
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Die
Patentanmeldung
EP
1 714 786 A2 zeigt eine Transportvorrichtung, die eine
Kamera zur Inspektion bzw. Beobachtung einer Materialbahn, die parallel
zur Ebene und senkrecht zur Förderrichtung (beschränkt
auf eine Seite der Materialbahn) beweglich gelagert ist, umfasst.
Dadurch wird die Positionierung der Kamera orthongonal zu dem zu
beobachtenden Druckbild und/oder den Druckmarken der einen Seite
der Materialbahn erleichtert.
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Wenn – wie
insbesondere im Verpackungsdruck – die Materialbahn nach
einem Auftragswechsel im Konterdruck bedruckt werden und die Beobachtung
von der zweiten bedruckten Seite der Materialbahn vorgenommen werden
soll, muss diese weiterhin mithilfe von Führungs- und Leitwalzen
beispielsweise an einer weiteren Kamera vorbeigeführt werden.
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Die
Zahl der derart eingesetzten Kameras in einer Druckmaschine kann
hoch sein. So können beispielsweise fünf Kameras
zur Beobachtung einer Bahnseite eingesetzt werden. Beim nächsten
Druckauftrag können drei dieser Kameras eine Bahnseite
beobachten, während die zwei restlichen Kameras die andere
Seite beobachten. Dieses Beispiel verdeutlicht, dass es zahlreiche
Alternativen gibt, die zu berücksichtigen sind. Die Befriedigung
dieser Alternativen durch die Variation des Bahnweges macht eine
Vielzahl von Leitwalzen notwendig und erfordert bei einem solchen
Auftragswechsel das erneute „Einfädeln" der Bahn
zur Festlegung des geänderten Transportweges der Bahn durch
die Maschine, die dann zumindest teilweise an anderen Leitwalzen
vorbeiläuft.
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Die
große Anzahl der Führungswalzen innerhalb der
Bahninspektionseinrichtung einer Transportvorrichtung, die damit
verbundene mechanischen Belastung der Bahn und das zeitaufwendige
Einfädeln der bedruckten Materialbahn in die Transportvorrichtung
werden als nachteilig empfunden.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Transportvorrichtung
für eine bedruckte Materialbahn vorzuschlagen, die die
oben genannten Nachteile vermeidet.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1
gelöst.
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Die
Erfindung offenbart eine Transportvorrichtung einer Druckmaschine,
die eine Inspektionsvorrichtung für eine bedruckte Materialbahn
umfasst, welche lediglich 3 Leitwalzen benötigt. Auch eine
Inspektionsvorrichtung mit lediglich zwei Leitwalzen ist denkbar.
In der Inspektionsvorrichtung wird die bedruckte Materialbahn über
zwei Leitwalzen an einer ersten Kamera vorbeigeführt, deren
Position durch eine erste Anlenkmöglichkeit festgelegt
ist.
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Unter
Anlenkmöglichkeit ist in diesem Zusammenhang eine Befestigungsmöglichkeit
in der Transportvorrichtung zu verstehen. Diese Befestigungsmöglichkeit
kann die Kamera völlig ortsfest an einer Position fixieren.
Diese Ausprägung der Anlenkmöglichkeit kann beispielsweise
für Kameras zur Erfassung von Registermarken ausreichend
sein, da diese zumeist in einem räumlich beschränkten
Bereich am Rand der Bahn aufgedruckt sind.
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Die
Anlenkmöglichkeit kann jedoch auch eine Beweglichkeit der
Kamera in einem gewissen Bereich auf einer Seite der Bahn gewährleisten,
wie das bei der bereits erwähnten
EP 1 714 786 A2 der Fall
ist. Eine Anlenkmöglichkeit kann eine oder mehrere Schienen
umfassen. Die Kamera wird dann über einen geeigneten Schlitten
verfügen, der eine Beweglichkeit der Kamera auf der Bahn
herstellt. Eine Anlenkmöglichkeit kann jedoch auch in Form
eines Schwenkarms oder einer sonstigen Schwenkvorrichtung verkörpert
sein, der oder die die Bewegbarkeit der Kamera auf einer Seite der
Bahn herstellt.
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Die
Anlenkmöglichkeit hält die Kamera also in einer
Position zur Bahn oder gewährleistet die Beweglichkeit
der Kamera auf einer Seite der Bahn.
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Es
ist jedoch auch möglich, die Kamera ohne eine solche mit
der Transportvorrichtung in irgendeiner Weise verbundene Anlenkmöglichkeit
zu positionieren. So kann die Kamera in eine Beobachtungsposition
zur Bahn mit einer externen Vorrichtung, die beispielsweise auf
dem Hallenboden fahrbar ist gebracht und dort fest oder verfahrbar
positioniert werden.
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Wie
bereits erwähnt löst die Änderung der
Kameraposition zur Bahn (Beobachtbarkeit der Vorder- oder der Rückseite)
eine ganze Reihe von Problemen des Standes der Technik. Auch hier
kann diese Veränderbarkeit durch eine zweite Anlenkstelle
für die betreffende Kamera oder durch einen entsprechenden
Positionswechsel mithilfe einer nicht unmittelbar mit dem Maschinengestell
verbundenen Vorrichtung vorgenommen werden.
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Als
Folge dieses Positionswechsels der Kamera muss der Transportweg
der Bahn in der Inspektionsvorrichtung nicht mehr variiert werden.
Die Bahn kann an denselben Leitwalzen vorbeilaufen wie zuvor.
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Bei
der Fortbildung einer Vorrichtung mit einer ersten und einer zweiten
Anlenkmöglichkeit pro Kamera ist es vorteilhaft, ein Transportmittel
vorzusehen, das die Kamera von dem Arbeitsbereich der ersten in
den Arbeitsbereich der zweiten Anlenkmöglichkeit bringt.
Sind die beiden Anlenkmöglichkeiten beispielsweise als Schienenführungen
ausgeführt, so kann das Transportmittel in einem verbindenden
Schienenstück bestehen, das die Arbeitsbereiche der ersten
und der zweiten Anlenkmöglichkeit (hier Schienenabschnitt)
miteinander verbindet.
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Bestehen
die Anlenkmöglichkeiten in Schwenkarmen mit Schwenkbereichen
(Arbeitsbereichen) zu beiden Seiten der Materialbahn, so kann als
Transportmittel ein dritter Schwenkarm vorgesehen werden, der die
Arbeitsbereiche der beiden Anlenkmöglichkeiten miteinander
verbindet. Es ist jedoch vorteilhaft, die Schwenkbereiche der Arme
so aufeinander abzustimmen, dass eine Übergabe der Kamera
von einem Arm zum anderen stattfinden kann. Eine automatische Übergabe
ist bei dem Schienenmodell jedoch einfacher.
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Vorteilhaft
ist, wenn sich die bedruckte Materialbahn während der Beobachtung
bzw. Inspektion durch eine Kamera zwischen der Kamera und einem
Hintergrundkörper befindet. Der Hintergrundkörper
dient dazu, den Kontrast des Druckbildes der Materialbahn für
die beobachtende Kamera zu verbessern. Da die bedruckte Materialbahn
sowohl eine transparente Folie wie auch eine untransparente Papierbahn
sein kann, kann der Hintergrundkörper sowohl lichtreflektierende
wie auch absorbierende Eigenschaften haben. Beispielsweise kann
es sich bei dem Hintergrundkörper um einen Spiegel, um
eine schwarze, matte Platte, aber auch um ein Milchglas handeln,
welches bestimmte Wellenlängen des Lichts absorbiert und
andere reflektiert.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform des Hintergrundkörpers
umfasst ein Blitzlicht, das bei sehr dunklen Druckbereichen einer
Materialbahn zur Unterstützung des lichtempfindlichen Sensors
der Kamera eingesetzt werden kann. Ein Hintergrundkörper
kann aber auch ein permanentes Leuchtmittel, beispielsweise eine
Glühbirne, umfassen.
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Wie
erwähnt kann die Kamera mithilfe eines geeigneten Transportmittels
zwischen erster und zweiter Anlenkmöglichkeit verfahren
werden.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn zum Verfahren der Kamera der Bahninspektionsvorrichtung
Schienen vorgesehen sind, die um die Materialbahn innerhalb einer
Ebene verlaufen. Die Schienenebene kann dabei gegenüber
dem Hallenboden, auf dem die Maschine steht, in einem Winkel α,
der vorzugsweise zwischen 0° und 10° liegt, geneigt
sein. Die erste und zweite Anlenkmöglichkeit sind in diesem
Fall diejenigen Bereiche der Schienenstrecke, von der die erste
bzw. zweite Seite der Materialbahn von der Kamera beobachtbar ist.
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In
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die
Kamera, welche auf einem Traversierbalken in einer Ebene drehbar
gelagert ist, auf zwei Schienen von der ersten zur zweiten Anlenkmöglichkeit
verfahren. Die drehbare Lagerung dient dazu, die an die Anlenkmöglichkeit
verfahrene Kamera auf die Materialbahn zu richten.
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Weitere
Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen
Beschreibung und den Ansprüchen hervor.
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Die
einzelnen Figuren zeigen:
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1 Eine
Skizze einer Inspektionsvorrichtung einer bedruckten Materialbahn
des Standes der Technik
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2 Eine
Skizze einer Inspektionsvorrichtung einer bedruckten Materialbahn
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3 Eine
Skizze eines „geschlossenen" Schienenkreises der Anlenkstellen
und Transportmittel umfasst
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4 Skizze
des zum Hallenboden geneigten „geschlossenen" Schienenkreises
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5 Eine
Skizze einer Inspektionsvorrichtung einer bedruckten Materialbahn
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6 Eine
Skizze eines Schienenpaares als Anlenkstelle
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Die 1 zeigt
eine Vorrichtung zur Inspektion einer bedruckten Materialbahn des
Standes der Technik. Die hier gezeigten Kameras 1, 2 zur
Beobachtung der bedruckten Materialbahn 25 sind ortsfest
auf Balken 20, 21 angebracht. Zur Beobachtung
beidseitig bedruckter Materialbahnen 25 verschiedener Formate
ist eine Führung der Materialbahn 25 über
eine große Anzahl von Leit-, Umlenk- und Führungswalzen 3 bis 19 notwendig.
Die Materialbahn 25 verläuft zwischen Kamera 1, 2 und
einem Hintergrundkörper 27 in Bahnlaufrichtung
T. Bei einer Bahninspektionsvorrichtung der hier dargestellten Bauart
und insbesondere im Verpackungsdruck beträgt die Länge
der Bahn, die sich innerhalb der Vorrichtung zur beidseitigen Beobachtung
der Materialbahn befindet, oft 5 Meter und mehr.
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Die 2 zeigt
eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transport
und zur Inspektion einer (beidseitig) bedruckten Materialbahn. Die
bedruckte Materialbahn wird über die Führungs- 22 und
Leitwalze 23 in Transportrichtung T an einer ersten Kamera 1 vorbeigeführt.
Die Kamera 1 befindet sich im Arbeitsbereich a ihrer ersten
Anlenkmöglichkeit A und ist auf die erste Seite der Materialbahn 25 gerichtet.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Anlenkmöglichkeit
A der Bereich des Schienensystems 31, von dem aus die Beobachtung der
ersten Seite der Bahn 25 möglich ist. Dieser Bereich
A der Schiene ist auch gleichzeitig der Arbeitsbereich a der Anlenkmöglichkeit
A.
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Die
Kamera ist an der Anlenkmöglichkeit A angelenkt. Sie 1 kann
jedoch auf dem Schienensystem 31 von dem Arbeitsbereich
a der ersten Anlenkmöglichkeit A in den Arbeitsbereich
b der zweiten Anlenkmöglichkeit B in Richtung des Pfeils 26 verfahren
werden, wo die Kamera 1 auf die zweite Seite der Materialbahn 25 gerichtet
ist. In den Bereichen c und d umfasst das Schienensystem 31 also
die Schienenabschnitte C und D, die als Transportmittel dienen.
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In
diesem Fall stellen die Schienenabschnitte C und D das geeigneteste
Transportmittel dar, um die Kamera von der ersten zur zweiten Anlenkmöglichkeit
zu bringen. Der Verlauf des Schienensystems 31 um die Materialbahn 1 ist
in 3 dargestellt. Die Schienenebene kann gegenüber
dem Hallenboden, auf welchem die Maschine aufgebaut ist, um einen
Winkel α geneigt sein (4). In 2 wird
gezeigt, wie über eine weitere Führungswalze 24 die
Materialbahn 1 an einer zweiten Kamera 2 vorbeigeführt
wird. Diese 2 ist genau wie die erste Kamera 1 auf
Schienen 34 verfahrbar gelagert und kann wahlweise zur
ihrer ersten A bzw. zweiten Anlenkmöglichkeit B verfahren
und auf die Materialbahn 25 gerichtet werden. An dieser
Stelle wird noch einmal darauf hingewiesen, dass sich die Lehre
der vorliegenden Druckschrift auch zur Anwendung auf drei, vier,
fünf oder mehr Kameras anwenden lässt.
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Um
eine optimale Bildqualität der auf die Materialbahn 25 gerichteten
Kamera 1, 2 zu gewährleisten, befindet
sich aus Sicht der an der Anlenkmöglichkeit A, B befindlichen
Kamera hinter der Materialbahn 25 ein Hintergrundkörper 27 (3).
Dieser Hintergrundkörper 27 kann aus unterschiedlichen
Materialien bestehen und verschiedene Oberflächen umfassen.
Der Hintergrundkörper 27 kann gleichzeitig mit
den Kameras 1, 2 auf den Schienen verfahren werden,
so dass sich Hintergrundkörper 27 und Kamera 1, 2 immer
gegenüberstehen. Befindet sich die Kamera 1 beispielsweise
in dem Arbeitsbereich a der Anlenkmöglichkeit A, so ist
der Hintergrundkörper 27 im Arbeitsbereich b der
Anlenkmöglichkeit B zu finden. Sowohl die Kamera 1, 2 als
auch der Hintergrundkörper 27 können
mit hier nicht gezeigten Klemmmitteln auf die jeweilige Halteposition
fixiert werden.
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Mit
dieser Bahninspektionsvorrichtung ist es möglich, wahlweise
eine oder beide Seiten der Materialbahn 1 zu beobachten.
Trotzdem weist die Inspektionsvorrichtung einen kurzen Bahnweg auf.
Die Einsparung an Materialweg und Einfädelarbeit macht
sich insbesondere dann bemerkbar, wenn viele Kameras in der dargestellten
Weise verfahrbar sind. Verbleiben beide Kameras 1, 2 auf
der gleichen Anlenkposition A oder B, so können unterschiedliche
Druckbereiche (Druckmarken, Bildausschnitte) derselben Materialbahnseite
beobachtet werden, indem die Kamera innerhalb der Arbeitsbereiche
a, b der Anlenkmöglichkeiten A, B verfahren wird.
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Die 5 zeigt
eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zum
Transport und zur Inspektion einer (beidseitig) bedruckten Materialbahn.
Im Unterschied zur 2 zeigt die hier gezeigte Vorrichtung
keine geschlossene Schienenbahn 34 um die Materialbahn 1,
sondern zwei einzelne Schienen 30, die im Wesentlichen orthogonal
zur bedruckten Seite der Materialbahn 25 und parallel zueinander
verlaufen. Die Kameras 1, 2 sind auf Traversen 29 in
Pfeilrichtung 28 drehbar befestigt und können
auf diesen 29 entlang des Schienensystems 30 von
der ersten A zur zweiten Anlenkmöglichkeit B verfahren
und damit sowohl auf die erste wie auch auf die zweite Seite der
Materialbahn 25 gerichtet werden.
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Demzufolge
bildet in diesem Ausführungsbeispiel der Bereich des Schienensystems 30 zu
jeweils einer Seite der Bahn, von dem aus die Kamera die Bahn beobachten
kann, die Arbeitsbereiche a und b der Anlenkmöglichkeiten
A, B der Kamera 1 (6).
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Schon
aus geometrischen Gründen können die Bereiche
a und b nicht direkt aneinander grenzen. Die Kamera 1 benötigt
einen Abstand zu der Bahn 25, um diese beobachten zu können.
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Der
Bereich zwischen den Arbeitsbereichen a und b wird wieder Arbeitsbereich
c des Transportmittels C genannt.
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Das
Doppelschienensystem 30 zerfällt durch diese Unterscheidungen
wieder in Schienenabschnitte beziehungsweise Anlenkmöglichkeiten
A und B sowie das Transportmittel C (weiterer, mittlerer Schienenabschnitt).
Den Anlenkmöglichkeiten A und B sowie dem Transportmittel
C sind deren Arbeitsbereiche a, b, c zugeordnet.
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In
diesem Ausführungsbeispiel gewährleistet die auf
den Schienen verfahrbare Traverse
29 das Transportmittel,
um die Kamera parallel zum Bedruckstoffbild und orthogonal zur Transportrichtung
der Materialbahn zu verfahren. Der Hintergrundkörper
27 kann
manuell auf die erforderliche Position A, B gebracht werden. Im laufenden
Betrieb der Maschine ist es möglich, die Kamera
1,
2 ebenfalls
manuell auf die erforderliche Anlenkposition A, B zu bringen, weil
die Materialbahn
25 in Fahrrichtung der Traverse
29 in
diesem Fall ein Hindernis darstellt.
Bezugszeichenliste |
1 | Kamera |
2 | Kamera |
3 | Führungs-
bzw. Leitwalze |
4 | Führungs-
bzw. Leitwalze |
5 | Führungs-
bzw. Leitwalze |
6 | Führungs-
bzw. Leitwalze |
7 | Führungs-
bzw. Leitwalze |
8 | Führungs-
bzw. Leitwalze |
9 | Führungs-
bzw. Leitwalze |
10 | Führungs-
bzw. Leitwalze |
11 | Führungs-
bzw. Leitwalze |
12 | Führungs-
bzw. Leitwalze |
13 | Führungs-
bzw. Leitwalze |
14 | Führungs-
bzw. Leitwalze |
15 | Führungs-
bzw. Leitwalze |
16 | Führungs-
bzw. Leitwalze |
17 | Führungs-
bzw. Leitwalze |
18 | Führungs-
bzw. Leitwalze |
19 | Führungs-
bzw. Leitwalze |
20 | Balken |
21 | Balken |
22 | Führungs-
bzw. Leitwalze |
23 | Führungs-
bzw. Leitwalze |
24 | Führungs-
bzw. Leitwalze |
25 | Materialbahn |
26 | Pfeilrichtung |
27 | Hintergrundkörper |
28 | Pfeilrichtung |
29 | Traverse |
30 | Schiene |
31 | Schienenbahn |
α | Neigungswinkel
der Schienen |
T | Bahnlaufrichtung |
A | Erste
Anlenkmöglichkeit |
B | Erste
Anlenkmöglichkeit |
C | Erstes
Transportmittel |
D | Zweites
Transportmittel |
a | Arbeitsbereich
der ersten Anlenkmöglichkeit |
b | Arbeitsbereich
der zweiten Anlenkmöglichkeit |
c | Arbeitsbereich
des ersten Transportmittels |
d | Arbeitsbereich
des zweiten Transportmittels |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1249346
B1 [0003]
- - DE 4301272 A1 [0003]
- - EP 1714786 A2 [0006, 0014]