DE102014104666B4

DE102014104666B4 - Druckertisch und dessen Arbeitsverfahren mit einer Vakuumhaltevorrichtung für zu bedruckende Werkstücke

Info

Publication number: DE102014104666B4
Application number: DE102014104666.8A
Authority: DE
Inventors: Peter Friesen
Original assignee: Wemhoener Surface Technologies GmbH and Co KG
Current assignee: Wemhoener Surface Technologies GmbH and Co KG
Priority date: 2014-04-02
Filing date: 2014-04-02
Publication date: 2017-02-16
Anticipated expiration: 2034-04-03
Also published as: DE102014104666A1

Abstract

Druckertisch mit einer Vakuumhaltevorrichtung für zu bedruckende Werkstücke, mit einem Vakuumtisch (1) mit Durchgangslöchern (2) bis in einen unter dem Vakuumtisch (1) ausgebildeten Unterdruckraum mit Vakuumanschlüssen (3) an eine Vakuumpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere zur Unterseite des Vakuumtisches (1) offene Vakuumprofile (4) rechtwinklig zu einer Transportrichtung (14) zugeführter Werkstücke (5) an der Unterseite des Vakuumtisches (1) angeordnet sind, die mehrere voneinander unabhängige Unterdruckräume bilden und zusammen mit den Durchgangslöchern (2) zueinander parallele Vakuumfelder (6) auf dem Druckertisch schaffen und dass in den Vakuumprofilen (4) längsverstellbare Dichtkolben (7) angeordnet sind, mittels derer die wirksame Länge der Vakuumfelder (6) und damit die Breite der Vakuumhaltevorrichtung einstellbar ist und dass die Länge der Vakuumhaltevorrichtung dadurch variierbar ist, dass alle oder nur einige benachbarte Vakuumfelder mit Unterdruck beaufschlagbar sind, wobei die Vakuumfelder (6) in Abhängigkeit einer Transportposition eines Werkstückes (5) dazu- oder abschaltbar ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckertisch mit einer Vakuumhaltevorrichtung für zu bedruckende Werkstücke und ein damit durchführbares Arbeitsverfahren gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 11.
Es ist ein Verfahren und System zum Transportieren eines Druckmediums über eine Vakuumplatte bekannt, DE 101 17 228 A , welches einen Vakuumtisch mit Durchgangslöchern bis in einen unter dem Vakuumtisch ausgebildeten Unterdruckraum mit Vakuumanschlüssen an einer Vakuumpumpe aufweist, bei denen jedoch kein Einfluss auf die Art und Größe des erzeugten Vakuumfeldes genommen werden kann, sodass damit stets nur Druckmedien mit konstanter Breite bedruckt werden können.
Bei einem bekannten beweglichen Objektträger zur Aufnahme von flach liegend zu bedruckenden kleinen Einzelobjekten wie CDs oder Smartcards, DE 10 2004 016 476 A1 , bildet jeder Objektträger einen eigenen Druckertisch, dessen Vakuumhalteflächen zwar größenabhängig von den Einzelobjekten gesteuert werden können, die Objektträger jedoch zusammen mit den Objekten durch eine Druckvorrichtung hindurchgeführt und die Vakuumversorgung der Objektträger mitgeführt werden muss. Dies ist für große Möbel-, Fußboden- oder Deckenplatten als zu bedruckende Werkstücke weder praktikabel noch wirtschaftlich, da hierzu eine Vielzahl von Objektträgern erforderlich wäre.
Ein bekannter Vakuumtisch, US 6 422 548 B1 , mit einer Vielzahl von in Reihen und Spalten angeordneten Ansaugöffnungen weist zwar durch eine Ansteuerung einzelner Reihen und Spalten eine werkstückgrößenabhängige Anpassbarkeit der wirksamen Haltefläche auf, jedoch können die Werkstücke auf dem Vakuumtisch nicht ohne ein Zusammenbrechen des Vakuums verschoben werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckertisch und ein Arbeitsverfahren zur Verfügung zu stellen, welche es ermöglichen, Werkstücke unterschiedlicher Länge und Breite unabhängig von einer Transportposition eines Werkstückes auf einem Druckertisch fixieren und darüber transportieren zu können.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen erfindungsgemäß aus den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 und 11.
Dadurch, dass der Druckertisch an der Unterseite seines Vakuumtisches mehrere nach oben offene Vakuumprofile besitzt, die an der Unterseite des Vakuumtisches rechtwinklig zu in einer Transportrichtung zugeführter Werkstücke angeordnet sind und die so mehrere voneinander unabhängige Unterdruckräume bilden, lassen sich zusammen mit den Durchgangslöchern zueinander parallele Vakuumfelder auf dem Druckertisch erzeugen, sodass bereits die wirksame Länge eines solchen Vakuumtisches variiert werden kann, indem alle oder nur einige benachbarte Vakuumfelder mit Unterdruck beaufschlagt werden.
Vorteilhaft ist des Weiteren die Ausgestaltung mit in den Vakuumprofilen längsverstellbaren Dichtkolben, mittels derer die wirksame Länge der einzelnen Vakuumfelder und damit die Breite der Vakuumhaltevorrichtung einstellbar ist, sodass der Druckertisch auf einfachste Art und Weise auch schnell und wirtschaftlich ebenfalls auf unterschiedlich breite Werkstücke eingestellt werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich mit und in Kombination aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des erfinderischen Druckertisches, bei der mehrere Dichtkolben benachbarter Unterdruckräume mechanisch miteinander gekoppelt und so gleichzeitig verstellbar sind, wobei diese Koppelung der Dichtkolben über beliebige bekannte Mechaniken verwirklicht sein kann.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser Verstellung sind in den Vakuumprofilen Gewindespindeln angeordnet und die Dichtkolben jeweils mit Spindelmuttern ausgestattet, wobei mehrere Gewindespindeln über eine gemeinsame Antriebswelle von einem einzelnen Verstellmotor angetrieben sind, wodurch eine wirtschaftliche und betriebssichere Vorrichtung zur Verfügung gestellt wird.
Für den Fall, dass die gesamte Länge der Vakuumprofile benötig wird, können die Dichtkolben bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung auch verschließbare Durchgangsöffnungen aufweisen.
Bevorzugt ist des Weiteren eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Durchgangslöcher im Vakuumtisch in in Transportrichtung eingebrachten und zueinander parallelen Schlitzen in der Oberfläche des Vakuumtisches enden, wobei sich die Schlitze benachbarter Vakuumprofile in Querrichtung abwechseln, sodass sich jeweils zwei benachbarte Vakuumfelder gegenseitig überschneiden. Hierdurch wird es möglich, Vakuumprofile sich überschneidender Vakuumfelder entweder selektiv oder gleichzeitig mit Unterdruck zu beaufschlagen, beispielsweise um die Haltekraft eines Werkstückes zu verringern, ohne dabei die Größe des Vakuumfeldes maßgeblich zu vermindern. Gleichzeitig wird so auch die Reibung zwischen dem Transportband und dem Vakuumtisch vermindert.
Jedes Vakuumprofil ist hierzu vorteilhafterweise mit einem eigenen Vakuumventil ausgestattet, sodass jedes Vakuumprofil separat ansteuerbar ist. Hierdurch wird es dann auch ermöglicht, dass verschiedene Vakuumfelder in Abhängigkeit einer Transportposition eines Werkstückes dazu- oder abgeschaltet werden können, um zu vermeiden, dass das Vakuum unter nicht abgedeckten Durchgangslöchern zusammenbricht.
Zum Transport der Werkstücke wird ein Transportband verwendet, welches ebenfalls Durchgangsöffnungen aufweist, die über den Durchgangslöchern und den Schlitzen angeordnet sind, wobei diese Durchgangslöcher über die Fläche des Transportbandes regelmäßig in äquidistanten Spalten und Reihen verteilt angeordnet sind, die nur im Randbereich enger nebeneinander ausgebildet sind, um beispielsweise die seitlichen Ränder von Werkstücken sicher vollständig an den Vakuumtisch anziehen zu können, selbst wenn ein plattenförmiges Werkstück an den seitlichen Rändern leicht nach oben verzogen sein sollte.
Um auch solche Werkstücke sicher zu lagern, die in Transportrichtung im Bereich Ihrer Vorder- oder Hinterkanten leicht nach oben verformt sind, ist das Transportband bevorzugt auch quer zur Transportrichtung unter diesen Randbereichen der zu bedruckenden Werkstücke mit engeren Reihen von Durchgangsöffnungen ausgestattet.
Bei dem mit der Vorrichtung durchführbaren erfindungsgemäßen Arbeitsverfahren wird also die wirksame Länge der Vakuumfelder der tatsächlichen Breite der Werkstücke angepasst, indem die Dichtkolben aller benachbarter Vakuumprofile über eine quer dazu verlaufende Antriebswelle verstellt werden.
Die Vakuumfelder können dabei separat mit Vakuum beaufschlagt werden und in Abhängigkeit einer Transportposition eines Werkstückes dazu- oder abgeschaltet werden. Weiterhin lassen sich die Vakuumprofile von sich überschneidenden Vakuumfeldern selektiv oder gleichzeitig mit Unterdruck beaufschlagen, um die Haltekraft und damit die Reibung eines Transportbandes bei gleichbleibender Größe des Vakuumfeldes wunschgemäß zu beeinflussen.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine geschnittene Seitenansicht eines Druckertisches,
2 eine räumliche Teilansicht eines Druckertisches gemäß 1,
3 eine Draufsicht auf einen Druckertisch gemäß den 1 und 2,
4 eine Vorderansicht eines Dichtkolbens,
5 eine Draufsicht auf einen Dichtkolben gemäß 4,
6 eine geschnittene Seitenansicht des Dichtkolbens gemäß den 4,
7 eine vergrößerte Teilansicht eines Transportbandes, und
8 eine Aufsicht auf ein Transportband in verkleinerter Darstellung mit Lochfeldern für unterschiedlich große Werkstückformate.
Der Druckertisch besteht aus einem Vakuumtisch 1 mit Durchgangslöchern 2, die sich bis in nach oben offene Vakuumprofile 4 erstrecken, die rechtwinklig zur Transportrichtung 14 eines Werkstückes 1 und eines Transportbandes 15 in mehreren Reihen unter dem Vakuumtisch 1 angeordnet sind.
In den Vakuumprofilen 4 sind längsverstellbare Dichtkolben 7 angeordnet, die Spindelmuttern 9 aufweisen, durch die sich Gewindespindeln 8 erstrecken, die seitlich in Lagersitzen 17 im Vakuumprofil 4 gelagert sind, wobei sich die Gewindespindeln 8 einseitig durch die Lagersitze 17 aus den Vakuumprofilen 4 heraus erstrecken und dort Zahnräder 18 aufweisen, die mit Zahnrädern 19 kämmen, die auf einer gemeinsamen und zu den Gewindespindeln 8 rechtwinkligen Antriebswelle 10 angeordnet sind, die von einem Verstellmotor 11 so angetrieben werden kann, dass die Dichtkolben 7 unter dem Vakuumtisch 1 querverstellbar sind, um gleichzeitig die Länge der einzelnen Vakuumfelder 6 und damit die Breite des wirksamen Vakuumtisches zu bestimmen.
In dem Vakuumtisch 1 sind zusätzlich zu den Durchgangslöchern 2 quer zur Transportrichtung 14 Schlitze 13 angeordnet, wobei sich die Schlitze 13 benachbarter Vakuumprofile 4 in Querrichtung abwechseln, sodass zwei benachbarte Vakuumprofile 4 zwei Vakuumfelder 6 erzeugen, die sich jeweils gegenseitig überschneiden.
Durch zeichnerisch nicht dargestellte Unterdruckventile lässt sich so entweder nur in einem der beiden benachbarten Vakuumfelder 6 ein Unterdruck erzeugen oder aber gleichzeitig in beiden, wodurch sich die Haltekraft eines Werkstückes 1 verdoppelt.
Im Randbereich des Vakuumtisches 1 sind die Durchgangslöcher 2 und die Schlitze 13 enger angeordnet als über die restliche Auflagerfläche des Vakuumtisches 1, um dort Werkstücke 5 sicherer auf den Vakuumtisch 1 anziehen zu können, auch wenn sie leicht wellig oder gebogen sind und etwa nach oben verformte Ränder aufweisen sollten.
Die Durchgangsöffnungen 16 durch das Transportband 15 sind dort ebenfalls in zueinander parallelen Reihen und Spalten angeordnet und entsprechend den bevorzugten zu bearbeitenden Formaten zusätzlich zu den Randbereichen des Vakuumtisches 1 auch in den in Transportrichtung 14 liegenden vorderen und hinteren Kanten eines Werkstückes 5 dichter zueinander angeordnet als über die übrige Länge, sodass auch in Längsrichtung die Ränder eines Werkstückes 5 verstärkt an den Vakuumtisch 1 eines Druckertisches angezogen gehalten werden können. Hierzu ist das Transportband 15 dann jeweils den Formaten der bevorzugt zu bedruckenden Werkstücke 5 angepasst, wie dies in 5 auch gezeigt ist.
Zeichnerisch nicht dargestellt sind pneumatische Ventile, über die einzelne Vakuumprofile 4 schrittweise dazu- oder abgeschaltet werden können, je nach dem wie weit ein Werkstück 5 vorgetaktet ist.
Die Vorrichtung ermöglicht auch ein Bedrucken von zwei oder drei nebeneinander angeordneten plattenförmigen Werkstücken 5, wobei zu beachten ist, dass dann alle Durchgangslöcher 2 und Durchgangsöffnungen 16 durch das Transportband 15 überdeckt sein müssen, um das Vakuum unter dem Vakuumtisch 1 nicht zusammenbrechen zu lassen, bei dem beispielsweise 200 mbar an Unterdruck anliegen. Der Dichtkolben 7 weist horizontale Durchgangslöcher 12 auf, über die seine Dichtfunktion bei Bedarf aufgehoben werden kann.

Claims

Druckertisch mit einer Vakuumhaltevorrichtung für zu bedruckende Werkstücke, mit einem Vakuumtisch (1) mit Durchgangslöchern (2) bis in einen unter dem Vakuumtisch (1) ausgebildeten Unterdruckraum mit Vakuumanschlüssen (3) an eine Vakuumpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere zur Unterseite des Vakuumtisches (1) offene Vakuumprofile (4) rechtwinklig zu einer Transportrichtung (14) zugeführter Werkstücke (5) an der Unterseite des Vakuumtisches (1) angeordnet sind, die mehrere voneinander unabhängige Unterdruckräume bilden und zusammen mit den Durchgangslöchern (2) zueinander parallele Vakuumfelder (6) auf dem Druckertisch schaffen und dass in den Vakuumprofilen (4) längsverstellbare Dichtkolben (7) angeordnet sind, mittels derer die wirksame Länge der Vakuumfelder (6) und damit die Breite der Vakuumhaltevorrichtung einstellbar ist und dass die Länge der Vakuumhaltevorrichtung dadurch variierbar ist, dass alle oder nur einige benachbarte Vakuumfelder mit Unterdruck beaufschlagbar sind, wobei die Vakuumfelder (6) in Abhängigkeit einer Transportposition eines Werkstückes (5) dazu- oder abschaltbar ausgebildet sind.
Druckertisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Dichtkolben (7) benachbarter Unterdruckräume mechanisch miteinander gekoppelt und gleichzeitig verstellbar sind.
Druckertisch nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich Gewindespindeln (8) durch die Vakuumprofile (4) erstrecken und die Dichtkolben (7) Spindelmuttern (9) aufweisen und mehrere Gewindespindeln (8) von einer gemeinsamen Antriebswelle (10) und einem Verstellmotor (11) angetrieben sind.
Druckertisch nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtkolben (7) in Verstellrichtung verschließbare Durchgangsöffnungen (12) aufweisen.
Druckertisch nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Vakuumprofil (4) mit einem eigenen Vakuumventil ausgestattet ist, welches separat ansteuerbar ausgeführt ist.
Druckertisch nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangslöcher (12) im Vakuumtisch (1) in in Transportrichtung (14) eingebrachten und zueinander parallelen Schlitzen (13) in der Oberfläche enden, wobei sich die Schlitze (13) benachbarter Vakuumprofile (4) in Querrichtung abwechseln, sodass sich zwei benachbarte Vakuumfelder (6) gegenseitig überschneiden.
Druckertisch nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Randbereich eines Vakuumtisches (1) die Durchgangslöcher (2) in Querrichtung zur Transportrichtung (14) enger zueinander angeordnet sind, als über die Fläche des Vakuumtisches (1).
Druckertisch nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Vakuumtisch (1) ein Transportband (15) für die Werkstücke (5) platziert ist, welches Durchgangsöffnungen (16) aufweist, die über den Durchgangslöchern (2) oder den Durchgangslöchern (2) und den davon ausgehenden, in Transportrichtung (5) in dem Vakuumtisch (1) eingebrachten Schlitzen (13) angeordnet sind.
Druckertisch nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangslöcher (16) über die Fläche des Transportbandes (15) regelmäßig in Spalten und Reihen verteilt angeordnet sind und im Randbereich unterhalb der Ränder bevorzugt zu bedruckender Werkstücke (5) die Reihen und Spalten enger angeordnet sind.
Druckertisch nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband (15) quer zur Transportrichtung (14) im Randbereich unter den vorderen und hinteren Rändern bevorzugt zu bedruckender Werkstücke (5) mit engeren Reihen von Durchgangsöffnungen (16) ausgestattet ist.
Arbeitsverfahren eines Druckertisches gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wirksame Länge der Vakuumfelder (6) der tatsächlichen Breite der Werkstücke (1) angepasst wird, indem die Dichtkolben (7) aller benachbarter Vakuumprofile (4) über eine quer dazu verlaufende Antriebswelle (10) verstellt werden.
Arbeitsverfahren eines Druckertisches gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumfelder (6) separat mit Vakuum beaufschlagt werden und in Abhängigkeit einer Transportposition eines Werkstückes (5) dazu oder abgeschaltet werden.
Arbeitsverfahren eines Druckertisches gemäß einem der vorgenannten Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumprofile (4) sich überschneidender Vakuumfelder (6) selektiv oder gleichzeitig mit Unterdruck beaufschlagt werden, um die Haltekraft und damit die Reibung eines Transportbandes (15) bei gleichbleibender Größe des Vakuumfeldes (6) zu beeinflussen.