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Die Erfindung betrifft eine Bogendruckmaschine mit einem Transportsystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Stand der Technik
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Zum Bedrucken von Bogen aus Papier, Karton und Pappe in kleinen Auflagen oder mit individuellen Druckmotiven ist der Einsatz von Digitaldruckmaschinen bekannt. Beim Einsatz von Inkjetköpfen zum Bedrucken der Bogen wird ein jeweiliger Bogen von einem Transportsystem in einem minimalen Abstand unter den Inkjetköpfen hindurch bewegt. Als Transportsysteme sind umlaufende Transportbänder, beispielsweise ausgeführt als Saugbänder, und rotierende Zylinder, sogenannte Jettingzylinder, bekannt. Aus der
US 8,579,286 B2 ergibt sich eine alternative Ausführung eines Transportsystems: Die Bogen werden von einem Bogenanleger flächig auf Transporttische, sogenannte Tablets, abgelegt, wobei die Tablets unter den Druckköpfen hindurch bewegt werden, so dass die Oberseite eines jeweils auf einem Tablet aufliegenden Bogens von den Druckköpfen bedruckt werden kann. Nach erfolgtem Druckprozess werden die Bogen von den Tablets wieder abgenommen. Der Antrieb der Tablets erfolgt dabei durch ein Kettensystem.
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Um einen hochgenauen Antrieb konstanter Geschwindigkeit der Tablets im Bereich der Druckköpfe zu ermöglichen, wird in der
EP 2 127 889 A1 vorgeschlagen, Linearantriebe zu verwenden. Die Linearantriebe befinden sich räumlich gesehen unterhalb der Laufbahn der Tablets im Bereich der Druckköpfe. Um ein Tablet unter den Druckköpfen hindurch zu bewegen, wird das Tablet über schaltbare Mitnehmer mit einem Linearantrieb verbunden. Der Linearantrieb bewegt sodann das Tablet unter den Druckköpfen hindurch und ein auf dem Tablet aufliegender Bogen kann bedruckt werden. Nach erfolgtem Bedrucken des Bogens wird das Tablet von einem anderen Antriebssystem übernommen, nämlich einem Kettenantrieb. Ein jeweiliger Linearantrieb kann wieder zurück in seine Ausgangsstellung fahren und dort ein neues Tablet übernehmen. Um einen annähernd kontinuierlichen Betrieb der Druckköpfe zu ermöglichen, ist eine Mehrzahl von Linearantrieben vorgesehen.
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Nachteilig an diesem Transportsystem ist die schlechte Ausnutzung der Leistungsfähigkeit der Druckköpfe. Je geringer das Bogenformat und insbesondere die Bogenlänge ist, desto kürzer sind die Druckzyklen der Druckköpfe, da bei kurzen Bogenlängen ein Teil der Auflagefläche der Tablets unbelegt bleibt.
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Aufgabenstellung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Bogendruckmaschine zu schaffen, deren Druckstation formatunabhängig eine hohe Auslastung aufweist und die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise behebt. Eine weitere Aufgabe ist es, auch überlange Bogen bearbeiten zu können.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Bogendruckmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 1.
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Die erfindungsgemäße Bogendruckmaschine besitzt mindestens eine Druckstation zum Bedrucken von Bogen, insbesondere aus Papier, Pappe und Karton und ein Transportsystem zum Transportieren der zu bedruckenden und der bedruckten Bogen, wobei das Transportsystem eine Mehrzahl von entlang einer geschlossenen Transportstrecke umlaufenden Transporttischen und insbesondere eine Antriebsvorrichtung zum Bewegen der Transporttische besitzt. Die Transporttische sind insbesondere als flächige Bogenhalteelemente mit einer Auflagefläche zur flächigen Auflage der zu transportierenden Bogen, als sogenannte Tablets, ausgeführt. Im Bereich der Auflagefläche können Sauglöcher zum sicheren Halten eines Bogens auf dem Transporttisch vorgesehen sein.
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Erfindungsgemäß sind die Transporttische zu Verbundtischen zusammenkoppelbar, wobei ein jeweiliger Verbundtisch aus mindestens zwei sich unmittelbar aneinander anschließenden Transporttischen gebildet wird. Auf diese Weise kann die Auflagefläche für die zu bedruckenden Bogen vergrößert und so dem Bogenformat angepasst werden. Bei kurzen Bogenformaten werden die Transporttische nicht zu Verbundtischen zusammengekoppelt, sodass unabhängig vom Bogenformat eine hohe Druckleistung gewährleistet ist. Die Wartezeiten, zu denen nicht gedruckt werden kann, weil sich unter den Druckköpfen der Druckstation kein Bogen befindet, werden durch die formatabhängige Zusammenstellung der Transporttische zu Verbundtischen in vorteilhafter Weise reduziert.
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In der erfindungsgemäßen Bogendruckmaschine ist ein Antriebssystem vorgesehen zum Bewegen der Transporttische und der Verbundtische, wobei ein jeweiliger Transporttisch eine erste Kupplung aufweist zum Verbinden des Transporttisches mit dem Antriebssystem bzw. zum Lösen des Tisches von dem Antriebssystem. Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, wenn ein jeweiliger Transporttisch eine zweite Kupplung besitzt zum Verbinden des Transporttisches mit einem weiteren Transporttisch und zum Lösen der Tische voneinander. Während also die erste Kupplung eine Verbindung zwischen Transporttischen bzw. Verbundtischen und dem Antriebssystem herstellt, dient die zweite Kupplung dazu, die Transporttische zu einem Verbundtisch zu verbinden.
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In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bogendruckmaschine ist mindestens ein Aktor vorgesehen zur Betätigung mindestens der ersten und/oder der zweiten Kupplung eines Transporttisches. Sofern die erste und die zweite Kupplung in einer Baueinheit vereint sind, kann vorteilhafterweise ein Aktor zur Betätigung der Kupplungen vorgesehen sein. Wenn die erste und zweite Kupplung räumlich getrennt ausgeführt sind, bietet es sich an, zwei Aktoren zur Betätigung der Kupplungen zu verwenden. Sofern ein jeweiliger Transporttisch sowohl antriebsseitig als auch bedienseitig jeweils eine erste und eine zweite Kupplung aufweist, so kann mindestens ein antriebsseitiger und mindestens ein bedienseitiger Aktor verwendet werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Bogendruckmaschine ist eine Verschiebeeinrichtung vorgesehen zum Verschieben eines jeweiligen Transporttisches in oder entgegen der Transportrichtung zum Verbinden des Transporttisches mit einem weiteren Transporttisch zu einem Verbundtisch. Das heißt, die Verschiebeeinrichtung bewirkt, dass in Transportrichtung gesehen vorhandene Lücken zwischen Transporttischen bei der Bildung eines Verbundtisches geschlossen werden.
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Sowohl der Aktor bzw. die Aktoren zur Betätigung der Kupplungen als auch die Verschiebeeinrichtung sind dabei – in Transportrichtung gesehen – stromaufwärtig der Druckstation und auch weiter stromaufwärtig einer Bogenübergabestelle angeordnet, wobei in der Bogenübergabestelle Bogen von einem Anleger auf die Transporttische bzw. Verbundtische aufgelegt werden.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Bogendruckmaschine weist das Antriebssystem einen Kettenantrieb und einen Zusatzantrieb auf, wobei der Zusatzantrieb im Bereich der Druckstation angeordnet ist zum Bewegen der Transporttische bzw. Verbundtische während des Druckprozesses und wobei eine Betätigungseinrichtung angrenzend an die Druckstation vorgesehen ist zur Betätigung der ersten Kupplung. Bei dem Zusatzantrieb kann es sich beispielsweise um einen Linearantrieb handeln, welcher sicherstellt, dass die Transporttische bzw. Verbundtische mit einer hochkonstanten Geschwindigkeit durch die Druckstation hindurch transportiert werden. Die Betätigungseinrichtung, welche über gestellfeste Steuerkurven verfügen kann, welche auf die erste Kupplung einwirken, dient dazu, die Transporttische bzw. Verbundtische von dem Kettenantrieb zu trennen, sodass allein der Zusatzantrieb für die Bewegung der Transporttische und der Verbundtische im Bereich der Druckstation verantwortlich ist.
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Die Betätigungseinrichtung kann sowohl unmittelbar stromaufwärtig der Druckstation als auch unmittelbar stromabwärtig der Druckstation Betätigungselemente besitzen, sodass die Tische vor Beginn des Druckprozesses vom Kettenantrieb entkoppelt und nach Abschluss des Druckprozesses wieder an den Kettenantrieb angekoppelt werden.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Bogendruckmaschine besitzt das Transportsystem zwölf Transporttische oder eine zu zwölf vielfache Anzahl von Transporttischen. Diese Anzahl von Transporttischen wird bevorzugt, da sich dabei Verbundtische aus zwei Transporttischen, drei Transporttischen, vier Transporttischen oder sechs Transporttischen bilden lassen, was eine große Variabilität bezüglich des Bogenformats ermöglicht.
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Die Bogendruckmaschine kann vorteilhafterweise über eine Maschinensteuerung verfügen zur Ansteuerung des Aktors bzw. der Aktoren und der Verschiebeeinrichtung zur Bildung von Verbundtischen in Abhängigkeit von der Länge vom zu bedruckenden Bogen entweder während dem Einrichten der Bogendruckmaschine oder auch während des Betriebs der Bogendruckmaschine. Die einmalige, auftragsbezogene Bildung von Verbundtischen während dem Einrichten bietet sich an, wenn ein Druckauftrag nur Bogen eines einheitlichen Formats aufweist. Die individuelle Bildung von Verbundtischen während dem Betrieb der Bogendruckmaschine bietet sich hingegen an, wenn innerhalb eines Druckauftrags Bogen unterschiedlichen Formats, d.h. unterschiedlicher Länge, bearbeitet werden sollen. Derart unterschiedliche Bogenlängen lassen sich beispielsweise realisieren, indem die Bogen direkt im Anleger der Bogendruckmaschine von einer Rollenbahn mittels eines Querschneiders abgetrennt werden.
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Die Druckstation kann als Digitaldruckstation ausgeführt sein und insbesondere eine Mehrzahl von Inkjetköpfen besitzen.
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Die beschriebene Erfindung und die beschriebenen vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung stellen auch in Kombination miteinander – soweit dies technisch sinnvoll ist – vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.
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Hinsichtlich weiterer Vorteile und in konstruktiver und funktioneller Hinsicht vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren verwiesen.
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Ausführungsbeispiel
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Die Erfindung soll an Hand beigefügter Figuren noch näher erläutert werden. Einander entsprechende Elemente und Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Zugunsten einer besseren Übersichtlichkeit der Figuren wurde auf eine maßstabsgetreue Darstellung verzichtet. Es zeigen in schematischer Darstellung
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1 ein Transportsystem der erfindungsgemäße Bogendruckmaschine
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2 die erfindungsgemäße Bogendruckmaschine
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3 eine Schnittdarstellung des Transportsystems
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4 eine Draufsicht des Transportsystems
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5 eine Schnittdarstellung des Transportsystems
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1 zeigt ein umlaufendes Transportsystem 10 mit verschiedengroßen Verbundtischen 1, 2, 3 (1er, 2er, 3er und 6er).
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2 zeigt das System 10 beispielhaft mit Linearantrieben 6 zur Sicherstellung der konstanten Geschwindigkeit der Verbundtische 1, 2, 3 während des Druckens.
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Die in der Rücklaufstrecke untergebrachte Verschiebeeinrichtung 12 dient dazu beliebige Konfigurationen von Verbundtischen 1, 2, 3 zu generieren. Sie verfügt über einen Mitnehmer 7, der die Transporttische als Segmente 1 im Stillstand oder während des Laufes in ihrer Position relativ zur Kette des ersten Antriebssystems 5 verändern kann. Der Mitnehmer 7 der Verschiebeeinrichtung 12 kann hierfür eine Auf- und Abbewegung zum Einkuppeln in die Mitnehmerschiene und eine Ausrichtbewegung in und gegen die Bewegungsrichtung der Kette 5 ausführen. Die Sensorik 14 erfasst die Konfiguration der Segmente 1 bzw. der Mitnehmerschiene, um der Verschiebeeinrichtung 12 den korrekten Eingriff des Mitnehmers 7 zu erlauben.
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Das jeweils erste Segment 1 eines Segmentverbundes 2, 3 ist mit Ausnahme der Strecke unter den Druckköpfen 20 über eine hier nur vereinfacht dargestellte Kupplung 8 mit der Kette 5 verbunden. Jedes Folgesegment 1 mit einer zweiten, gleichzeitig betätigten Kupplung 9, mit dem vorherigen Segment 1 verbunden. Hierdurch entfernt sich seine Kupplung 9 jeweils um den Abstand „A“ von seinem möglichen Anbindungspunkt an der Kette 5. Ein sechstes Segment 1 ist somit 5 × A von seinem eigenen Anbindungspunkt der Kette 5 entfernt. Diese Distanzen werden jeweils von der Verschiebeeinrichtung 12 zurückgelegt, um die gewünschten Segmentverbundgrößen zu realisieren. Um beispielsweise aus den letzten beiden Segmenten 1 eines 6er-Verbundes einen eigenen Zweierverbund 2 zu generieren, würde die Verschiebeeinrichtung 12 das fünfte Segment 1 aus dem Verbund entkoppeln und um 4 × A verzögern, um es in dieser Position mit der Kette 5 zu Verkuppeln.
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3 zeigt den jedem Segment 1 zugeordneten Kuppelmechanismus mit seinen zwei Kupplungen 8, 9 und dem gemeinsamen Rollenhebel zur Betätigung. Kupplung 8 kann sich mit der Kette 5 verbinden, während Kupplung 9 sich mit dem Nachbarsegment 1 verbinden kann. Im bevorzugten Beispiel sind alle Kupplungen 8, 9 coaxial zu den Laufrollen, mit denen die Segmente entlang einer Laufbahn entlangrollen können. In die Mitnehmerschiene können sowohl die Mitnehmer 7 der Linearmotoren eines Zusatzantriebs 6 unter den Druckköpfen 20 eingreifen, als auch der Mitnehmer 7 der Verschiebeeinrichtung 12 zur Bildung der Verbundtische 2, 3. Der Kuppelmechanismus 8, 9 mit Rollenhebel 15 ist hier der Einfachheit halber nur auf einer Seite dargestellt, soll aber gespiegelt auch auf der anderen Kettenseite existieren.
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3 zeigt weiter die drei möglichen Stellungen des Kuppelmechanismus 8, 9 und die entsprechenden Stellungen des Rollenhebels 15. In einer ersten Stellung ist der Kuppelmechanismus 8, 9 ganz nach außen bewegt und Kupplung 8 ist geschlossen. Es handelt sich also um das erste Segment 1 eines Verbundes 2, 3, welches mit der Kette 5 verbunden ist. Der Rollenhebel 15 zeigt hierbei nach außen.
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In einer zweiten Stellung ist die Kupplung 9 geschlossen ist. Dies passiert automatisch während der z.B. rückstellfederunterstützten Bewegung des Kupplungsmechanismus 8, 9, wenn sich ein benachbartes Segment 1 direkt im Anschluss befindet. Der Kupplungsmechanismus 8, 9 stoppt hier so früh, dass Kupplung 8 nicht in den Bereich kommt, in dem sie sich mit einem Kupplungselement der Kette 5 verbinden könnte. Der Rollenhebel 15 steht somit in einer mittleren Position.
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In einer dritten Stellung ist sowohl Kupplung 8 als auch Kupplung 9 geöffnet. Dieser Zustand wird nur in der Verschiebeeinrichtung 12 durch die Betätigung eines Aktors 11 zur Bewegung einer Kurve zur Betätigung des Rollenhebels 15 erreicht. Die Verschiebeeinrichtung 12 löst somit zunächst aktiv beide Kupplungen 8, 9, verschiebt das Element 1 in Umfangsrichtung entsprechend der gewünschten Konstellation des Segmentverbundes 2, 3 und verbindet im Anschluss das Element 1 über Kupplung 8 an der Kette oder über Kupplung 9 mit dem Nachbarsegment durch das Deaktivieren der Rollenhebelkurve 15.
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5 zeigt Verbundtische 1, 2, 3 die sich im Bereich der Druckköpfe 20 befinden in einer Blickrichtung nach oben. Da die Gleichförmigkeit der Bewegung unter den Druckköpfen 20 über die Kette 5 nicht erreichbar ist und der Transport in Transportrichtung T hier mittels unabhängiger Antriebe 6 geschieht, welche in der Mitnehmerschiene eingreifen, muss die Kupplung 8 hier immer gelöst werden. Dies geschieht automatisch während des Vorbeifahrens an einer gestellfesten Kurve 13, die alle Verbindungen zur Kette 5 in diesem Bereich löst und nach der Druckstation 20 wieder verbindet. Nur die Rollenhebel 15, die zuvor nach außen gestellt waren, weil sie eine Verbindung zur Kette 5 über Kupplung 8 hergestellt hatten, werden durch die Kurve 13 in Richtung Mittelstellung ausgelenkt. Alle Verbindungen zwischen den Segmenten 1 (Kupplung 9) bleiben davon unbeeinflusst, weil der Rollenhebel 15 bereits in einer Position steht, in der er mit der Kurve 13 nicht in Berührung kommt. Somit ist automatisch gewährleistet, dass jeder Segmentverbund 2, 3 unabhängig von der Kette 5 und somit unabhängig von anderen Segmentverbunden 2, 3 unter den Druckköpfen 20 angetrieben und durchgeführt werden kann.
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In der Praxis wird es oftmals vorkommen, dass ein Format für eine Vielzahl von Bogen 1000 benötigt wird. Wenn die Anzahl der Transporttische 1 geschickt gewählt wird, ist es möglich die Verbundgrößen in einem Einstellmodus einmalig einzustellen, ohne während des Laufes Veränderungen vornehmen zu müssen. Die Verschiebeeinrichtung 12 stellt dann die Segmentpositionen jeweils während des Stillstandes der Kette 5 ein. Besonders geschickt zeigt sich hier eine Anzahl von sechzig Transporttischen 1, da sich bei dieser Anzahl sowohl zehn Verbundtische aus sechs Elementen, als auch zwölf Verbundtische aus fünf Elementen, als auch fünfzehn Verbundtische aus vier Elementen, als auch zwanzig Verbundtische 3 aus drei Elementen, als auch dreißig Verbundtische 2 aus zwei Elementen oder sechzig Einzelsegmente 1 bilden lassen, die dann ohne Veränderungen durch die Verschiebeeinrichtung 12 umlaufen können.
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Auf den Figuren ist ein vereinfachtes System mit zwölf Elementen dargestellt. Hier lassen sich die gleichartigen Konstellationen 6 × 2, 4 × 3, 3 × 4, 2 × 6 oder 1 × 12 realisieren.
- – Alternativ kann die Verschiebeeinrichtung 12 die Segmentgrößen währen der Produktion von Verbund zu Verbund beliebig einstellen. Hierfür muss der Verfahrbereich des Mitnehmers 7 der Verschiebeeinrichtung 12 und die Geschwindigkeit des Mitnehmers 7 so ausgelegt sein, dass er seine Arbeit mit der Produktionsgeschwindigkeit überlagert ausführen kann. Bei diesem System wäre die Gesamtanzahl der Transporttische 1 nicht mehr so wichtig, da die Verschiebeeinrichtung 12 aus einer beliebigen Anzahl von Transporttischen 1 jede beliebige Konstellation von Verbundtischen im Lauf generieren kann. Hier können beliebige Formate von Bogen 1000 in direkter Folge realisiert werden.
- – Anstelle von Linearmotoren in dem Zusatzantrieb 6 können auch herkömmliche rotative Motoren zum Einsatz kommen.
- – Alternativ zu dem bevorzugt angenommenen in die Bogenauflagefläche 4 integrierten reinen saugenden System kann auch ein versenkbares Greifersystem zu Beginn eines jeden Transporttisches 1 zum Einsatz kommen.
- – Alternativ zu der Umfangsbewegung des Mitnehmers 7 der Verschiebeeinrichtung 12 kann die Verstellung der Tischposition im nicht laufenden Betrieb durch gezielte Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen der Kette 5 realisiert werden. Der Mitnehmer 7 müsste dann nur noch ein- und auskuppeln, ohne in Umfangsrichtung angetrieben zu sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Transporttisch
- 2
- 2er-Verbundtisch
- 3
- 3er-Verbundtisch
- 4
- Bogenauflagefläche
- 5
- Erstes Antriebssystem (Kettenantrieb)
- 6
- Zweites Antriebssystem (Zusatzantrieb)
- 7
- Mitnehmer
- 8
- Erste Kupplung
- 9
- Zweite Kupplung
- 10
- Transportsystem
- 11
- Aktor
- 12
- Verschiebeeinrichtung
- 13
- Betätigungseinrichtung
- 14
- Sensorik
- 15
- Rollenheber
- 20
- Inkjet-Druckköpfe einer Druckstation
- 30
- Maschinensteuerung
- 100
- Bogendruckmaschine
- 1000
- Bogen
- T
- Transportrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 8579286 B2 [0002]
- EP 2127889 A1 [0003]
