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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abrollen und/oder Aufrollen von Druckmaterial, das bei großformatigen Druckern Verwendung findet sowie eine Anlage zum großformatigen Bedrucken mittels solch einer Vorrichtung.
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Die Erfindung betrifft Insbesondere solche Drucker, mit denen ein Druckmaterial wie eine Papierbahn mit Latex-Farben bedruckt werden kann. Zum Bedrucken läuft das Druckmaterial kontinuierlich durch den Drucker.
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Beim Bedrucken von aufgerolltem Druckmaterial ist es wichtig, dass das durch den Drucker laufende Material ständig unter einer bestimmten Zugspannung gehalten wird, damit ein klares und deutliches Druckbild erzielt werden kann.
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Es ist auch erforderlich, beim Einführen oder Einfädeln einer neuen Druckmaterialrolle in den Drucker die Materialbahn bereits unter einer bestimmten Zugspannung zu halten, d. h. auch bevor das Material bedruckt wird, um das Einfädeln einer neuen Materialbahn zu erleichtern und damit zu beschleunigen.
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Das Einrichten einer Druckmaterialrolle, insbesondere beim Latex-Druck, ist aufwendig, da u. a. die Eigenschaften des Druckmaterials vom Drucker vermessen werden müssen, um ein optimales Bedrucken des Materials zu gewährleisten. Das Einrichten kann daher ein mehrmaligen Vor- und Rücklauf des Druckmaterials beinhalten, um die notwendigen Parameter für den Druck bestimmen zu können.
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Bisher ist es üblich die druckereigene Abroll- und Aufrollwelle zu verwenden, die fest mit dem Drucker verbunden ist. Der Aufbau des Druckers jedoch schränkt den maximal möglichen Durchmesser der Druckmaterialrollen ein. Der Wechsel von Druckmaterialrollen reduziert die Effizienz solcher Drucker bzw. Druckanlagen. Hinzu kommt, dass der Anwender bei einem Wechsel der Materialrollen Hebevorrichtungen oder Maschinen hinzuziehen muss, sodass die Handhabung derart aufgebauter Druckanlagen unflexibel ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Abroll- und/oder Aufrollvorrichtung für Druckmaterialrollen bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gelöst, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der auf Anspruch 1 zurückbezogenen Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Gestell und zwei seitlichen Lagerungen für die Aufnahme einer Druckmaterialrolle, die über einen Antrieb abgerollt und/oder aufgerollt werden kann. Die Vorrichtung weist ferner eine Steuerung für den Antrieb auf, die in Abhängigkeit von der auf das Druckmaterial ausgeübten Zugkraft den Antrieb auf Vorlauf, Rücklauf oder Stillstand zu schalten vermag.
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Dadurch, dass die Vorrichtung abhängig von der Zugspannung im Druckmaterial, die Druckmaterialrolle abrollen, aufrollen oder halten kann, ist ein konstantes Abrollen und/oder Aufrollen des Druckmaterials möglich. Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Einrichtbetrieb des Druckers. Der Einrichtbetrieb kann beispielsweise darin bestehen, die Druckmaterialrolle im Drucker vor- und zurückzufahren, um bestimmte Druckmaterialparameter zu bestimmen. Die Vorrichtung sorgt in vorteilhafter Weise dafür, dass das Druckmaterial auch im Einrichtbetrieb des Druckers konstant zugeführt und/oder abgeführt werden kann. Die Vorrichtung ermöglicht somit das optimale Einrichten eines Druckers auf das Jeweilige Druckmaterial und Druckverfahren, wodurch das Bedrucken sowie der Betrieb einer solchen Anlage verbessert werden. Weiterhin ermöglicht die Vorrichtung den Einsatz von Druckmaterialrollen mit größeren Durchmessern, insbesondere bei Druckern bzw. Druckanlagen mit Einrichtbetrieb. Dies erhöht im Weiteren die Standzeit und damit Effizienz der gesamten Druckanlage.
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Der flexible Vor- und Rücklauf des Antriebs ermöglicht darüber hinaus ein flexibles Einführen oder Einfädeln eines neuen, noch zu bedruckenden Druckmaterials und vereinfacht somit auch das Einrichten einer neuen Druckmaterialrolle in der Vorrichtung.
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Bei Anordnung der Vorrichtung am Einlaufende des Druckers kann die Vorrichtung erfindungsgemäß als Abrollvorrichtung genutzt werden. Durch Umkehr der Drehrichtung und Anordnung am Auslassende des Druckers kann die Vorrichtung auch erfindungsgemäß als Aufrollvorrichtung eingesetzt werden. Eine derartige Vorrichtung lässt sich somit flexibel, insbesondere mit einer Druckanlage, einsetzen.
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In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung eine Speicher- und/oder Spannvorrichtung auf, die eine vertikal bewegliche Tänzerwelle beinhaltet, um die das Druckmaterial geführt wird. Die Tänzerwelle kann in Abhängigkeit der Zugspannung im Druckmaterial vertikal verfahren werden. Die Tänzerwelle ist vorzugsweise zwischen zwei achsparallelen Wellen angeordnet. Die Wellen sind beispielsweise freilaufend gelagert und führen das Druckmaterial um die Tänzerwelle herum. Vorzugsweise ist die Tänzerwelle an beiden Enden über eine Verzahnung eingespannt, so dass ein präziser Gleichlauf der Tänzerwelle gewährleistet ist. Die Tänzerwelle ermöglicht es, Rotationsunterschiede der druckereigenen Abroll- und/oder Aufrollwelle und des gesteuerten Antriebs der Vorrichtung zu kompensieren. Auf diese Weise kann die Zugspannung im zugeführten und/oder abgeführten Druckmaterial konstant gehalten werden. Die Tänzerwelle sowie die achsparallel dazu angeordneten feststehenden Wellen bieten darüber hinaus eine Speichermöglichkeit für das zuzuführende bzw. abzuführende Druckmaterial. Dies gewährleistet ein schnelles und flexibles An- und Abfahren von dynamischen Druckprozessen mit der Vorrichtung.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Tänzerwelle zur Einstellung der Zugspannung im Druckmaterial mit einer Last verbunden. Die Tänzerwelle wird üblicherweise durch das Eigengewicht belastet. Um jedoch die Vorrichtung an die benötigte Zugspannung eines Druckers anzupassen, kann eine Last vorzugsweise in Form eines Gewichts vorgesehen werden. Die Verbindung der Last mit der Tänzerwelle kann so ausgestaltet werden, dass das Eigengewicht also die Gewichtskraft erhöht wird oder aber die Gewichtskraft reduziert wird. Beispielsweise kann die Tänzerwelle durch eine Feder in eine bestimmte Richtung vorbelastet werden. Vorzugsweise ist ein Gewicht vorgesehen, dass über eine Umlenkrolle mit der Tänzerwelle verbunden ist, um so das die Gewichtskraft zu reduzieren. Die Verbindung der Tänzerwelle mit einer Last ermöglicht es, die Vorrichtung an die notwendige Zugspannung beispielsweise des Druckers bzw. des Druckverfahrens anzupassen. Durch Wechsel der verbundenen Lasten können so unterschiedliche Druckanwendungen, Druckmateriale sowie Druckanlagen mit der Vorrichtung flexibel genutzt werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Steuerung für den Antrieb Schaltersensoren, die von der Tänzerwelle betätigt werden. Die Schaltersensoren sind vorzugsweise an mehreren Stellen des Verfahrweges der Tänzerwelle angeordnet, um eine optimale Steuerung des Antriebs zu ermöglichen. Beispielsweise kann ein Schalter den Antrieb starten, während ein weiterer Schalter den Antrieb zu stoppen vermag. Weiterhin kann vorzugsweise ein Schalter vorgesehen werden, der den Antrieb mit umgekehrter Drehrichtung zu starten vermag. Die Implementierung von Schaltersensoren im Antrieb ermöglicht eine einfache Steuerung der Vorrichtung. Durch die flexible Steuerung des Antriebs wird eine konstante Zuführung bzw. Abführung des Druckmaterials unter Berücksichtigung der Zugspannung im Druckmaterial gewährleistet. Der Schalter für die Umkehr der Drehrichtung ermöglicht es, Druckmaterial entgegen der Abroll- und/oder Aufrollrichtung zu bewegen. Diese Ausführungsform ist insbesondere im Zusammenhang mit Druckern oder Druckanlagen vorteilhaft, die einen Einrichtungsbetrieb vorsehen, bei dem das Druckmaterial zum Bestimmen von Druckparametern vor- und zurückgefahren werden muss.
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Erfindungsgemäß kann weiterhin ein Alarmsensor vorgesehen werden, der zur Sicherheit bei Problemen eine Warnmeldung beispielsweise ein Alarmsignal oder Lichtsignal ausgibt. Der Alarmsensor kann wie die Schaltersensoren durch die Tänzerwelle ausgelöst werden. Auf diese Weise kann die Vorrichtung in kritischen Situationen schnell abgeschaltet werden, um die Anlage sowie Anwender vor Schäden zu schützen.
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Zur Verwendung von Druckmaterialrollen mit großen Durchmessern ist es weiterhin vorteilhaft, Sensoren für die Regelung der Antriebsdrehgeschwindigkeit vorzusehen. Die Sensoren können beispielsweise so angeordnet werden, dass sie den Umfang der Druckmaterialrollen erfassen und in Abhängigkeit davon die Geschwindigkeit des Antriebs steuern. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass auch große Druckmaterialrollen unabhängig vom Umfang der Rolle mit nahezu konstanter Geschwindigkeit abgerollt und/oder aufgerollt werden können.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst der Antrieb einen Frequenzumformer zur Regelung der Drehgeschwindigkeit. Der Frequenzumformer kann beispielsweise über ein Digitalpotentiometer eingestellt werden. Der Frequenzumformer ermöglicht es, die Drehgeschwindigkeit des Antriebs und damit die Abroll- und/oder Aufrollgeschwindigkeit des Druckmaterials stufenlos einzustellen. Je nach Druckverfahren und Druckmaterial kann auf diese Weise die optimale Geschwindigkeit eingestellt werden.
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Vorzugsweise ist die Abroll- und/oder Aufrollvorrichtung freistehend ausgeführt und es besteht keine mechanische Verbindung zum Drucker. Drucker und Vorrichtung sind daher getrennt und können individuell aufgestellt und verfahren werden. Dies ermöglicht eine flexible Anordnung der Vorrichtung am Drucker. Weiterhin ist es vorteilhaft, Rollen oder Räder an der Vorrichtung vorzusehen, um eine einfaches Verfahren der Vorrichtung zu ermöglichen. Hierdurch kann ein Be- und Entladen der Vorrichtung mit Druckmaterialrollen an beliebiger Stelle stattfinden. Darüber hinaus ermöglichen Rollen oder Räder eine einfache Handhabung der Vorrichtung, insbesondere im beladenen Zustand.
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Erfindungsgemäß sind die seitlichen Lagerungen für die Aufnahme der Druckmaterialrolle als Klapplager ausgeführt. Diese ermöglichen eine sichere und präzise Führung der aufgenommenen Welle sowie einen schnellen Wechsel der Druckmaterialrolle ohne den Ausbau von Antriebselementen. Die bevorzugte Welle für die Druckmaterialrolle ist als pneumatische Spannwelle ausgeführt, um ein zuverlässiges Spannen Jeder Art von Druckmaterialrollen zu gewährleisten.
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Für den flexiblen Transport der Vorrichtung ist das Gestell erfindungsgemäß zusammenschiebbar aufgebaut. Hierzu kann der Querträger vom Gestell aus zwei ineinander zusammenschiebbaren Trägern aufgebaut sein, die durch eine Feststellvorrichtung fixiert werden können. Auf diese Weise kann die Vorrichtung für den Transport zusammengeschoben werden. Weiterhin ist es möglich, durch Wechsel der nicht zusammenschiebbaren Rollen bzw. Wellen auch Druckmaterialrollen mit verschiedenen Breiten einzusetzen. Alternativ kann das Gestell und/oder der Querträger fest verschweißt sein. Der Träger kann beispielsweise einteilig ausgeführt sein und durch Verschweißen mit dem Gestell fest verbunden werden. Dies gewährleistet eine hohe Stabilität und Standfestigkeit der Vorrichtung insbesondere für das Beladen mit schweren Druckmaterialrollen.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung am Einlaufende und/oder am Auslassende des Druckers angeordnet. Am Einlaufende angeordnet funktioniert die Vorrichtung als Abrolleinrichtung für eine Druckmaterialrolle. Am Auslassende des Druckers angeordnet funktioniert die Vorrichtung als Aufrolleinrichtung einer solchen Druckanlage. Vorzugsweise sind Vorrichtungen an beiden Enden des Druckers angeordnet, um einen effizienten Betrieb der Druckanlage auf diese Weise zu ermöglichen.
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Um eine Vorrichtung als Abroll- sowie als Aufrollvorrichtung benutzen zu können, umfasst die Vorrichtung erfindungsgemäß einen Schalter zum Wechsel des Betriebsmodus. Je nach Auswahl des Betriebsmodus kann die Vorrichtung als Abroll- und/oder als Aufrollvorrichtung genutzt werden, indem beispielsweise die Steuerung des Antriebs umgekehrt wird.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Mittel zur Zugkraftübertragung zwischen Drucker und Vorrichtung vorgesehen. Das Mittel zur Zugkraftübertragung kann in Form einer Hülse bzw. Rolle mit gummierter Fläche oder gummierten Teilflächen realisiert werden. Diese Hülse oder Rolle kann beispielsweise zusätzlich oder alternativ zur druckerelgenen Abroll- bzw. Aufrollwelle realisiert werden. Das Mittel zur Zugkraftübertragung zwischen Drucker und Vorrichtung verhindert das Entstehen von Schlupf in der Druckmaterialzuführung bzw. Abführung. Die Realisierung anhand einer Hülse mit gummierten Teilflächen ermöglicht einen einfachen Einbau, Ausbau sowie Wechsel des Zugkraftübertragungsmittels.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zum Bedrucken von Druckmaterialrollen, beispielsweise mit Latex-Farben, umfassend eine Abrollvorrichtung sowie eine Aufrollvorrichtung, schematisch dargestellt, und zwar zeigt
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1 eine Seitenansicht der gesamten Druckanlage.
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2 eine Draufsicht der Druckanlage aus 1 und
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3 eine Einzelheit im Bereich der Speicher- und Spanneinrichtung der Vorrichtung in gegenüber 1 und 2 vergrößertem Maßstab.
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Die in 1 und 2 dargestellte Druckanlage hat einen Drucker 1, an dessen Einlaufende 2 eine Abrollvorrichtung 3 und an dessen Auslassende 4 eine Aufrollvorrichtung 5 für ein Druckmaterial 6, welches im Drucker 1 bedruckt wird, angeordnet ist.
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Das Druckmaterial 6 läuft von einer in der Abrollvorrichtung 3 gelagerten Druckmaterialrolle 7 ab. Die Druckmaterialrolle 7 ist über zwei seitliche Lagerungen 19 aufgenommen, die als Klapplager ausgeführt sind. Die Materialbahn 6 wird im nicht im Einzelnen gezeigten Drucker 1 über Rollen 14 umgelenkt. Das Druckmaterial 6 gelangt nach dem Bedrucken in die Aufrollvorrichtung 5 und wird dort auf eine drehbar gelagerte Druckmaterialrolle 8 aufgewickelt.
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Zwischen der Abrollvorrichtung 3 und dem Einlaufende 2 des Druckers 1 ist eine Speicher- und Spanneinrichtung 9 vorgesehen, welche Umlenkrollen 12 für das Druckmaterial 6 enthält. Zwischen den beiden feststehenden Umlenkrollen 12 ist eine Tänzerwelle 10 angeordnet, die je nach Zugspannung in dem durchlaufenden Druckmaterial 6 senkrecht bewegt werden kann.
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Zwischen dem Auslassende 4 des Druckers 1 und der Aufrollvorrichtung 5 ist eine weitere Speicher- und Spanneinrichtung 13 angeordnet. Da die Speicher- und Spanneinrichtungen 9 und 13 konstruktiv Identisch, lediglich spiegelbildlich verkehrt, sind, wird im Nachstehendem nur die eine Speicher- und Spanneinrichtung 13 in Verbindung mit 3 erläutert.
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Im Bereich der Speicher- und Spanneinrichtung 13 sind Sensoren 15, 16, 17 und 18 entlang des Verfahrweges 20 der Tänzerwelle 10 angeordnet, wobei der Sensor 15 ein Einschalter zum Starten des Antriebs und der Sensor 16 ein Ausschalter ist. Weiterhin ist ein Schalter 17 zum Starten des Antriebs mit umgekehrter Drehrichtung und ein Alarmschalter 18 vorgesehen. Die Funktionsweise der Schalter 15, 16, 17 und 18 kann je nach Auswahl des Betriebsmodus der Vorrichtung, nämlich als Abroll- oder Aufrollvorrichtung, verändert werden, um so eine Steuerung des Antriebs für beide Betriebsarten zu ermöglichen.
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Die Druckmaterialrolle 8 ist – ebenso wie die hier nicht weiter gezeigte Druckmaterialrolle 7 – durch seitliche Lagerungen 19 drehbar gelagert. Zur sicheren Aufnahme der Druckmaterialrolle 8 ist eine pneumatische Spannwelle vorgesehen, die eine gleichmäßige Drehmomentübertragung gewährleistet.
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Jede der Abrollvorrichtung 3 und der Aufrollvorrichtung 5 ist mit einem eigenen Antrieb sowie einer Steuerung versehen, welche in Abhängigkeit der Zugspannung im Druckmaterial den Antrieb auf Vorlauf und Rücklauf zu schalten vermag.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drucker
- 2
- Einlaufende
- 3
- Abrollvorrichtung
- 4
- Auslassende
- 5
- Aufrollvorrichtung
- 6
- Druckmaterial
- 7
- Druckmaterialrolle für 3
- 8
- Druckmaterialrolle für 5
- 9
- Speicher- und Spanneinrichtung für 3
- 10
- Tänzerwelle
- 11
- Verfahrweg für 10
- 12
- Umlenkrolle
- 13
- Speicher- und Spanneinrichtung für 5
- 14
- Rolle
- 15
- Schaltersensor zum Starten
- 16
- Schaltersensor zum Stoppen
- 17
- Schaltersensor zum Starten mit umgekehrter Drehrichtung
- 18
- Alarmschalter
- 19
- seitliche Lagerung
