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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Tintenstrahldruckmaschine, insbesondere für hohe Druckleistungen.
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Tintenstrahldruckmaschinen für hohe Druckleistungen weisen herkömmlicherweise eine Vielzahl von Druckköpfen zum Drucken in einer gleichen Farbe auf, die quer zu einer Hauptdruckrichtung, in welcher die zu bedruckenden Bögen an den Druckköpfen vorbeigeführt werden, nebeneinander angeordnet sind. Indem diese Druckköpfe eine durchgehende Zeile von Düsen zu bilden, die sich über die gesamte Breite eines zu bedruckenden Bereichs eines Bogens erstreckt, kann der Bogen bedruckt werden, ohne dass dafür, wie bei Tintenstrahldruckern für niedrige Leistung üblich, die Druckköpfe zeitaufwendig quer zur Hauptdruckrichtung verfahren werden müssen.
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Aus
DE 2015 207 566 B3 ist eine Tintenstrahldruckmaschine bekannt, deren Druckköpfe quer zur Hauptdruckrichtung beweglich sind, und die eingerichtet ist, um die Düsen der Druckköpfe so anzusteuern, dass beispielsweise nach einer Verschiebung der Druckköpfe um eine Düsenbreite nach rechts jede Düse mit demjenigen Strom von Druckdaten angesteuert wird, der vor der Verschiebung der ihr zur Rechten benachbarten Düse zugeführt wurde. So bleibt die Verschiebung der Druckköpfe ohne Auswirkung auf die Position eines mit ihnen erzeugten Druckbildes, doch falls eine Düse gestört, z.B. verstopft, ist, verschiebt sich auch die dadurch verursachte Störung, sodass durch Vergleichen der vor und nach der Verschiebung auf nacheinander bedruckten Bögen erhaltenen Druckbilder eine gestörte Düse identifiziert werden kann. Der von der gestörten Düse verursachte Fehler kann dann überspielt werden, indem zur gestörten Düse benachbarte Düsen angesteuert werden, um verstärkt Tinte auszustoßen und so auf dem Bogen jeweils größere Tintenflecken zu erzeugen, die die von der gestörten Düse verursachte Lücke im Druckbild schließen.
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Die in Tintenstrahldruckmaschinen verwendeten Druckköpfe sind Verschleißartikel, die ausgetauscht werden müssen, wenn die Zahl der gestörten Düsen zu groß wird. Insbesondere wenn mehrere nebeneinanderliegende Düsen ausfallen, kann dies nicht mehr durch einen verstärkten Tintenausstoß der benachbarten Düsen kompensiert werden, und der Druckbetrieb muss unterbrochen werden, um den Druckkopf zu erneuern. Wenn eine solche Störung unvorhergesehen auftritt, muss gegebenenfalls ein laufender Druckauftrag unterbrochen werden und nach Austausch des Druckkopfs wiederaufgenommen werden, was zu störenden Verzögerungen im Betriebsauflauf, hohem Arbeitsaufwand und zur Entstehung von Makulatur führt. Um dies zu vermeiden, werden vielfach Druckköpfe turnusmäßig ausgewechselt, wenn sie das Ende einer erwarteten Betriebsdauer erreichen, auch wenn sie zu dieser Zeit noch keine ihre Funktionsfähigkeit beeinträchtigenden Düsenausfälle zeigen.
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Aus der US 2006 / 0 268 024 A1 ist eine Tintenstrahldruckmaschine bekannt mit einer Mehrzahl von in einem Druckbalken zusammengefassten, jeweils eine Mehrzahl von Düsen aufweisenden Druckköpfen mit ersten Antriebsmitteln zum Bewegen des Druckbalkens und eines zu bedruckenden Bogens relativ zueinander in einer Hauptdruckrichtung quer zum Druckbalken und mit zweiten Antriebsmitteln zum Bewegen der Druckköpfe in einer Querrichtung zur Hauptdruckrichtung, wobei die Druckköpfe in der Querrichtung eine Bewegungsfreiheit von wenigstens einer Druckkopfbreite haben.
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Aus der US 2009 / 0 091 596 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Tintenstrahldruckmaschine bekannt, wobei neue Druckköpfe jeweils an einem ersten Ende des Druckbalkens angefügt und verbrauchte Druckköpfe am gegenüberliegenden zweiten Ende des Druckbalkens entfernt werden.
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Die
WO 2017/135966 A1 offenbart Bildsensoren in Druckbalken zu integrieren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Tintenstrahldruckmaschine zu schaffen, die ein wirtschaftliches Drucken ermöglicht.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Tintenstrahldruckmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Die Breite des auf einem Bogen erzeugten Druckbildes kann beliebig kleiner gewählt sein als die Länge der von den Druckköpfen der Tintenstrahldruckmaschine gebildeten Düsenzeile. Wenn die Breite des Druckbildes um wenigstens eine Druckkopfbreite kleiner ist als diejenige der Düsenzeile, dann ist es aufgrund der Beweglichkeit der Druckköpfe in der Querrichtung möglich, einen der vorhandenen Druckköpfe zur Erzeugung des Druckbildes nicht zu nutzen. So ist es möglich, an einem Ende des Druckbalkens einen neuen Druckkopf als Reserve vorzuhalten, der solange unbenutzt bleiben kann, wie an den übrigen Druckköpfen, insbesondere an einem Druckkopf am entgegengesetzten Ende des Druckbalkens, keine Funktionsstörungen auftreten. Kommt es bei diesem Druckkopf am entgegengesetzten Ende zu einer Störung, dann kann diese - ohne dass es dafür notwendig wäre, den Druckbetrieb zu unterbrechen - neutralisiert werden, indem die Druckköpfe in ihrer Gesamtheit in der Querrichtung verschoben werden, so dass der gestörte Druckkopf aus dem Druckbereich heraus- und der Reservedruckkopf in den Druckbereich hineinrückt.
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Eine Konsequenz aus dieser Vorgehensweise ist, dass die Betriebszeit der Druckköpfe von einem Ende des Druckbalkens zum anderen anwächst. Die Wahrscheinlichkeit eines Düsenausfalls, zu dessen Kompensation eine Verschiebung der Druckköpfe erforderlich ist, ist deshalb tatsächlich für den Druckkopf am vom neuen Druckkopf abgewandten Ende des Druckbalkens am größten, da dieser die längste Betriebszeit aufweist. Mit anderen Worten ist die Wahrscheinlichkeit eines Düsenausfalls an anderer Stelle des Druckbalkens - die zum Auswechseln des betroffenen Druckkopfs tatsächlich eine Unterbrechung des Druckbetriebs erfordern würde - dadurch reduziert, dass die Druckköpfe mit zunehmender Betriebszeit immer weiter zum vom neuen Druckkopf abgewandten Ende wandern.
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Wenn an dem ältesten Druckkopf eine Störung auftritt, ist es nicht erforderlich, diesen Druckkopf vollständig aus dem Druckbereich zu entfernen. Es genügt, ihn soweit zu verschieben, dass seine gestörten Düsen außerhalb des Druckbereichs zu liegen kommen. Dementsprechend kann auch der neue Druckkopf zunächst nur teilweise in den Druckbereich hinein verschoben werden, das heißt, es kann eine Anfangsphase des Betriebs des neuen Druckkopfs geben, in der von dessen Düsen nur eine erste Gruppe in Betrieb ist, die an einen bereits früher eingefügten Druckkopf angrenzt, wohingegen eine zweite Gruppe an der von den anderen Druckköpfen abgewandten Seite des neuen Druckkopfs noch nicht zum Drucken verwendet wird.
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Eine Konsequenz aus dieser Maßnahme ist, dass nicht nur die Betriebsdauer der Druckköpfe entlang des Druckbalkens von einem Ende zum anderen zunimmt, sondern auch die Betriebsdauer der Düsen innerhalb eines einzelnen Druckkopfes. Deshalb ist die Wahrscheinlichkeit einer Störung an den äußeren Düsen des ältesten Druckkopfs höher als an den zum nächstjüngeren Druckkopf benachbarten Düsen, und die Wahrscheinlichkeit ist hoch, dass eine gestörte Düse aus dem Druckbereich durch eine Verschiebung entfernt werden kann, die deutlich kleiner ist als die Breite eines Druckkopfs.
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Es ist nicht unbedingt notwendig, das Auftreten einer Störung abzuwarten, bevor die Druckköpfe verschoben werden. Die Wahrscheinlichkeit, dass eine Düsenstörung zu Fehlern im Druckbild führt, kann minimiert werden, wenn Verschiebungen der Druckköpfe in der Längsrichtung des Druckbalkens regelmäßig nach einer vorgegebenen Druckleistung stattfinden. Die Druckleistung kann zum Beispiel als Betriebsdauer, als Zahl der bedruckten Bögen, oder als in der Hauptdruckrichtung zurückgelegter Weg, d.h. als kumulierte Länge der bedruckten Bögen, gemessen werden.
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Am Druckbalken kann eine Führungsschiene gebildet sein, in der die Druckköpfe entlang des Druckbalkens verschiebbar sind.
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Die zweiten Antriebsmittel können angeordnet sein, um die Druckköpfe entlang der Führungsschiene relativ zum Druckbalken zu verschieben; bevorzugt ist jedoch, die zweiten Antriebsmittel so anzuordnen, dass sie den Druckbalken einschließlich der darauf montierten Druckköpfe relativ zu einem zu bedruckenden Bogen in der Querrichtung verschieben.
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Die oben beschriebene Führungsschiene dient dann lediglich dazu, die Druckköpfe zu führen, wenn der älteste von ihnen entfernt wird und die übrigen in Richtung des dadurch freigewordenen Platzes verschoben werden, um am anderen Ende des Druckbalkens Platz für einen neuen Druckkopf zu schaffen.
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Die zweiten Antriebsmittel sollten in der Querrichtung eine Bewegungsfreiheit aufweisen, die mindestens der Breite eines Druckkopfs entspricht. Die Bewegungsfreiheit braucht diese Breite auch nicht wesentlich zu überschreiten; aus Kostengründen sollte sie daher nicht größer sein als das 1,5-fache der Breite des Druckkopfs.
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Um die Druckköpfe spielfrei zu positionieren, sind sie vorzugsweise in der Querrichtung durch ein Spannelement gegeneinander gedrückt.
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Ein solches Spannelement kann einen am Druckbalken in der Querrichtung verschiebbaren Spannbacken sowie eine Feder und/oder eine Stellschraube zum Beaufschlagen des Spannbackens gegen die Druckköpfe umfassen.
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Die Tintenstrahldruckmaschine kann einen Bildsensor zum Erfassen eines von den Druckköpfen erzeugten Druckbildes aufweisen; in diesem Fall sollten die zweiten Antriebsmittel - typischerweise über eine Steuereinheit - an den Bildsensor gekoppelt sein, um bei Erfassen einer Düsenstörung eines der Druckköpfe die Druckköpfe in der Querrichtung zu verschieben.
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Um zu verhindern, dass bei einer Verschiebung der Druckköpfe das Druckbild mitwandert, sollte eine Druckdatenverteilereinheit eingerichtet sein, jeden für eine gegebene Düse eines der Druckköpfe bestimmten Druckdatenstrom nach einer Verschiebung der Druckköpfe in der Querrichtung derjenigen Düse zuzuführen, die an der Stelle der gegebenen Düse zu liegen kommt.
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Zu diesem Zweck können die Druckdatenverteilereinheit und die Druckköpfe gegeneinander in der Längsrichtung des Druckbalkens verschiebliche Datenkontakte aufweisen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische auseinandergezogene perspektivische Ansicht von Druckköpfen und eines Druckbalkens in einer erfindungsgemäßen Tintenstrahldruckmaschine;
- 2 ein Schema einer Druckdatenverteilereinheit;
- 3 einen Ausschnitt eines im Falle einer Druckkopfstörung mit der Tintenstrahldruckmaschine der 1 erhaltenen Druckbildes; und
- 4 und 5 während der Erkennung und Beseitigung der Störung resultierende Druckbilder.
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1 ist eine schematische perspektivische Ansicht von Teilen einer erfindungsgemäßen Tintenstrahldruckmaschine. Ein langgestrecktes Rechteck bezeichnet eine Transportbahn 01, auf der zu bedruckende Bögen in an sich bekannter und hier nicht dargestellter Weise in einer Hauptdruckrichtung, parallel zu Längsrändern 02 der Transportbahn 01, gefördert werden. Beiderseits der Transportbahn 01 sind sich gegenüberliegende Verschiebetische 03 angeordnet, die jeweils einen relativ zur Transportbahn 01 ortsfesten Sockel 04 und ein in einer Querrichtung, senkrecht zu den Längsrändern 02, verschiebbares Oberteil 06 aufweisen. Eines der Oberteile 06 ist motorisiert verstellbar, zum Beispiel mit Hilfe einer durch ein Antriebsmittel, insbesondere einem Elektromotor, beispielsweise einen Schrittmotor 07, drehangetriebenen Antriebsmittel, beispielsweise einer Gewindespindel 08, die in ein Innengewinde des Oberteils 06 eingreift.
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Auf den zwei Oberteilen 06 ist ein die Transportbahn 01 überbrückender Druckbalken 09 montiert. In der Figur sind nur zwei Enden des Druckbalkens 09 mit durchgezogenen Linien dargestellt; ein gestrichelt gezeichnetes Mittelstück des Druckbalkens 09 kann eine beliebige Länge, jeweils passend zur Abmessung der Transportbahn 01 in der Querrichtung haben. Das Mittelstück umfasst zwei in der Querrichtung langgestreckte Stege 12, die zwischen sich eine Führung, insbesondere Schlitz 11 begrenzen. Der Schlitz 11 erstreckt sich über die gesamte Breite der Transportbahn 01, von einem Längsrand 02 zum anderen.
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Über dem Schlitz 11 sind mehrere Druckköpfe 13 dargestellt. Die Druckköpfe 13 sind untereinander baugleich. An einer Unterseite 14 der Druckköpfe, die sich im montierten Zustand auf den Stegen 12 abstützt, ist jeweils ein Vorsprung 16 gebildet, dessen Ausdehnung in Hauptdruckrichtung exakt an die entsprechende Ausdehnung des Schlitzes 11 angepasst ist, sodass ein Druckkopf 13, wenn seine Unterseite 14 auf den Stegen 12 ruht und der Vorsprung 16 in den Schlitz 11 eingreift, zwar entlang der Stege 12 verschiebbar, aber nicht um eine zur Transportbahn 01 senkrechte Achse drehbar ist. In der 1 nicht sichtbare Düsen zum Ausstoßen von Tinte bilden eine (in 1 nicht sichtbare) sich in der Querrichtung erstreckende Reihe an der Unterseite des Vorsprungs 16.
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Links von der Gruppe von Druckköpfen 13 ist in 1 ein Spannelement, beispielsweise ein Spannbacken 17 gezeigt, der vorgesehen ist, um auf dem linken Oberteil 06 ortsfest montiert zu werden und dort einen Anschlag für die Druckköpfe 13 zu bilden.
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Ein zweites, in der Querrichtung verstellbares Spannelement, beispielsweise Spannbacken 18 ist rechts von der Gruppe von Druckköpfen 13 gezeigt. Er ist mit Hilfe einer in einem am Oberteil 06 des rechten Verschiebetischs 03 verankerten Lagerbock 19 gehaltenen Stellschraube 21 in der Querrichtung verstellbar. Alternativ oder ergänzend zur Stellschraube 21 kann zwischen dem Spannbacken 18 und dem Lagerbock 19 eine Spannfeder 20, hier eine Schraubenfeder, vorgesehen sein, um den Spannbacken 18 in der Querrichtung gegen die Druckköpfe 13 zu beaufschlagen. Indem die Spannbacken 17, 18 die Druckköpfe 13 gegeneinanderpressen, ist sichergestellt, dass diese spielfrei am Druckbalken 09 fixiert sind und ihre Düsen eine lückenlose, sich quer über die Transportbahn erstreckende Zeile bilden.
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Der Spannbacken 18 trägt zwei Betriebsmittelleitungen 22 zur Versorgung der Druckköpfe 13 mit flüssigen Betriebsmitteln wie Tinte und Spülflüssigkeit. Die Betriebsmittelleitungen 22 münden auf Öffnungen 23 an der den Druckköpfen 13 zugewandten Seite des Spannbackens 18. Im zusammengebauten Zustand fluchten mit diesen Öffnungen 23 Betriebsmitteldurchgänge 24 der Druckköpfe 13. Indem die Betriebsmitteldurchgänge 24 der Druckköpfe 13 im zusammengebauten Zustand auch untereinander fluchten, bilden sie sich über die gesamte Anordnung der Druckköpfe 13 auf dem Druckbalken 09 erstreckende Leitungen, über die sämtliche montierten Druckköpfe 13 mit Betriebsmitteln versorgt werden. Um einen nötigen Druck der Betriebsmittel in den Betriebsmitteldurchgängen 24 aufrechterhalten zu können, ist der gegenüberliegende Spannbacken 17 mit zwei Stopfen 26 versehen, die die Betriebsmitteldurchgänge 24 des an dem Spannbacken 17 anliegenden Druckkopfs 13 dicht verschließen.
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2 zeigt einen stark schematisierten Längsschnitt durch die Gruppe von Druckköpfen 13. Man erkennt die Zeile von Düsen, hier mit 27 bezeichnet, die sich entlang der Unterseiten 14 der Druckköpfe 13 erstreckt. Die Düsen 27 sind so verteilt, dass jeweils ein gleicher Abstand zwischen benachbarten Düsen 27 eines gleichen Druckkopfs 13 als auch zwischen zueinander benachbarten Düsen 27 verschiedener Druckköpfe 13 besteht, sodass die Düsen 27, wenn ein zu bedruckender Bogen auf der Transportbahn 01 quer zur Schnittebene der 2 vor ihnen her bewegt wird, auf diesem ein Druckbild von gleichmäßiger Dichte erzeugen können. Jeder Düse 27 ist ein Datenkontakt 28, insbesondere Dateneingang 28 zum Empfang eines Stroms von Druckdaten zugeordnet. Quelle der Druckdatenströme ist eine Druckdatenverteilereinheit 29. Die Druckdatenverteilereinheit 29 ist in der Figur mit einer Vielzahl Datenkontakten 31, beispielsweise Druckdatenverteilereinheiten 31, insbesondere von physischen Ausgängen 31 dargestellt, von denen jeder einen Druckdatenstrom an den Dateneingang 28 genau einer Düse 27 liefert. Die Zahl der Ausgänge 31 kann kleiner sein als die der Düsen 27 der auf den Druckbalken 09 montierten Druckköpfe 13, sodass, wie in der Figur gezeigt, den jeweils äußeren Düsen 27a', 27e' des ersten und letzten Druckkopfes 13a, 13e keine Ausgänge 31 zugeordnet sind. Diese Düsen 27a', 27e' erhalten somit keine Druckdaten und bleiben während des Durchgangs eines zu bedruckenden Bogens außer Betrieb.
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Durch Betätigen des Schrittmotors 07 ist der Druckbalken 09 mit den darauf montierten Druckköpfen 13 in der Querrichtung verstellbar, wobei vorzugsweise eine ganze Zahl von Schritten des Schrittmotors 07 einer Verstellung über einen Düsenabstand d hinweg entspricht. Wird zum Beispiel der Druckbalken 09 um die Entfernung d nach rechts verschoben, dann gelangt dadurch jede Düse 27 auf die Position, die zuvor von der ihr rechts benachbarten Düse 27 eingenommen wurde, und da sich die Ausgänge 31 nicht mit verschieben, empfängt jede Düse 27 über ihren Dateneingang 28 denjenigen Datenstrom, den zuvor die ihr zur Rechten benachbarte Düse 27 empfangen hat. Das Druckbild erfährt somit, sofern sämtliche Düsen 27 einwandfrei funktionieren, durch die Verschiebung keinerlei Veränderung.
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In der Praxis kann die in der Darstellung der 2 auf mechanischem Wege erreichte Wirkung der Druckdatenverteilereinheit 29, die Verschiebung der Druckköpfe 13 im Druckbild zu kompensieren, auch auf elektronischem Wege erreicht werden. Zu diesem Zweck können die Druckköpfe 13 jeweils an ihren einander berührenden Stirnseiten mit Datenkontakten 32 versehen sein, die, indem sie einander berühren, eine Verteilung von - hier über ein Datenkabel 33 des Spannbackens 18 zugeführten - Druckdaten auf die Druckköpfe 13 ermöglichen.
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Ein Betriebsverfahren für die oben beschriebene Tintenstrahldruckmaschine wird anhand von 3 - 5 erläutert. Diese Figuren zeigen in Form mehrerer seitlich aufeinanderfolgender Draufsichten in schematischer Form den Druckbalken 09 mit mehreren darauf montierten Druckköpfen 13 sowie einen auf der Transportbahn 01 unter dem Druckbalken 09 her geförderten Bogen 34. In der Darstellung der 3 wird der Bogen 34 von rechts nach links gefördert, sodass der Bogen 34 rechts vom Druckbalken 09 noch unbedruckt, und links davon, durch schraffierte Flächen veranschaulicht, bedruckt ist. Um auf dem Bogen 34 einen Druckbereich der Breite b zu erzeugen, werden n, hier z.B. vier, in einer Reihe angeordnete Druckköpfe 13 benötigt; die Zahl der Druckköpfe 13 am Druckbalken 09 beträgt n+1, sodass an den zwei äußersten Druckköpfen der Reihe, mit 13a bzw. 13e bezeichnet, jeweils eine Gruppe 27a', 27e' von Düsen 27 unbenutzt bleibt. Der Druckkopf 13a am in der Perspektive der 3 unteren Ende der Reihe ist erst vor kurzer Zeit am Druckbalken 09 montiert worden, und die Düsen der Gruppe 27a' an seinem unteren Ende sind noch völlig unbenutzt. Das Alter der Druckköpfe nimmt entlang des Druckbalkens 09 schrittweise zu, bis hin zum ältesten Druckkopf 13e am gegenüberliegenden Ende des Druckbalkens 09.
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Beim Druckkopf 13e besteht aufgrund seines hohen Alters eine relativ hohe Wahrscheinlichkeit, dass eine seiner Düsen 27 spontan versagt. Das Versagen einer solchen Düse, mit 27* bezeichnet, würde im Druckbild einen sich in Hauptdruckrichtung erstreckenden schmalen Streifen 35 entstehen lassen, doch ist es unmittelbar nach Einsetzen der Störung noch schwierig zu entscheiden, ob der Streifen 35 tatsächlich durch eine Störung verursacht ist oder ob er die korrekte Reaktion des Druckkopfs 13e auf die ihm zugeführten Druckdaten darstellt.
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Um ein eventuelles Versagen von Düsen der Druckköpfe 13 zu erfassen, ist an einem der Stege 12 ein Bildsensor 36, zum Beispiel eine sich über die Länge des Schlitzes 11 erstreckende Zeile von Photodioden, vorgesehen. Wenn eine an den Bildsensor 36 angeschlossene Auswerteeinheit 37 anhand der Daten des Bildsensors 36 einen verdächtigen hellen Streifen im Druckbild identifiziert, steuert sie den Schrittmotor 07 an, um den Druckbalken 09 mit den dort montierten Druckköpfen 13 um einen oder mehrere Düsenabstände d in der Querrichtung zu verschieben.
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4 zeigt den Fall einer Verschiebung um einen Düsenabstand d, wobei die Richtung der Verschiebung so gewählt ist, dass eine der Düsen 27 des ältesten Druckkopfs 13e den Druckbereich verlässt und dafür eine der noch unbenutzten Düsen der Gruppe 27a' des jüngsten Druckkopfs 13a in den Druckbereich einrückt. Wenn der Streifen 35 auf die Druckdaten zurückzuführen ist, bleibt seine Position in der Querrichtung unverändert, da die den Streifen 35 kodierenden Druckdaten nun einer anderen Düse zugeführt werden. Ist er hingegen durch das Versagen der Düse 27* bedingt, dann wandert der Streifen 35, wie in 4 zu sehen, mit der Düse 27* in der Querrichtung.
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Wenn die Auswerteeinheit 37 erkennt, dass der Streifen 35 durch die Druckdaten bedingt ist, kann sie die Verschiebung des Druckbalkens 09 wieder rückgängig machen. Ist der Streifen 35 jedoch auf einen Ausfall der Düse 27* zurückzuführen, dann wird der Druckbalken 09 weiter verschoben, bis die ausgefallene Düse 27* den Druckbereich seitwärts verlassen hat. Das dabei resultierende Druckbild ist in 5 veranschaulicht; der Streifen 35 wandert immer weiter zum Rand des Druckbereichs und verschwindet schließlich, wenn die gestörte Düse 27* über den Rand des Druckbereichs hinaus verschoben wird.
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Wie 5 ferner erkennen lässt, ist es bei Versagen einer Düse des ältesten Druckkopfs 13e nicht nötig, diesen Druckkopf ganz außer Betrieb zu nehmen; diejenigen Düsen 27, die sich zwischen der ausgefallenen Düse 27* und dem nächstjüngeren Druckkopf 13d befinden, können in Betrieb bleiben, und dementsprechend bleiben auch am äußeren Rand des jüngsten Druckkopfs 13a Düsen 27a' übrig, die noch nicht in Betrieb genommen werden müssen. Der anhand der 3 bis 5 dargestellte Prozess kann sich daher mehrmals wiederholen, bevor der Druckkopf 13e den Druckbereich zur Gänze verlassen hat.
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Wenn der Druckkopf 13e nicht mehr mit dem Druckbereich überlappt, genügen die Druckköpfe 13a bis 13d, um ein vollständiges fehlerfreies Druckbild zu erzeugen. Deshalb kann in den meisten Fällen im Falle des Versagens einer Düse des ältesten Druckkopfs 13e das Problem ohne Unterbrechung des Druckbetriebs behoben werden, indem die ausgefallene Düse 27* aus dem Druckbereich herausgeschoben wird. Erst wenn der älteste Druckkopf 13e soweit verschoben worden ist, dass er nicht mehr mit dem Druckbereich überlappt, dafür aber alle Düsen des jüngsten Druckkopfs 13a in Betrieb sind, ist es nötig, den Druckkopf 13e zu ersetzen, um auch den nächsten Düsenausfall ohne Druckunterbrechung kompensieren zu können. Eine solche Ersetzung kann aber in den meisten Fällen aufgeschoben werden, bis ein laufender Druckauftrag komplett abgearbeitet ist und der Betrieb der Druckmaschine im Rahmen eines Auftragswechsels ohnehin unterbrochen wird. So ist ein Druckkopfwechsel mit minimalem Zeitverlust möglich.
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Um den Druckkopf 13e zu wechseln, wird zunächst die Klemmung der Druckköpfe 13 zwischen den Spannbacken 17, 18 durch Zurückziehen der Stellschraube 21 oder Stauchen der Spannfeder 20 aufgehoben, sodass die Druckköpfe 13 lose auf dem Druckbalken 09 liegen. Spätesten nachdem der Druckkopf 13e entfernt worden ist, haben die verbleibenden Druckköpfe 13a bis 13d in dem Schlitz 11 eine Bewegungsfreiheit von wenigstens einer Druckkopfbreite und können von Hand in Richtung der zuvor vom Druckkopf 13e belegten Position verschoben werden, um am entgegengesetzten Ende des Druckbalkens 09 Platz für einen neuen Druckkopf zu schaffen. So bleibt auch nach dem Ersetzen des Druckkopfs 13e die Altersstaffelung der Druckköpfe 13 entlang des Druckbalkens 09 erhalten, und es ist der Druckkopf 13d, der nun an die Position des entfernten Druckkopfs 13e gelangt ist, der die höchste Wahrscheinlichkeit eines Düsenausfalls aufweist.
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Zusammen mit dem Austausch des verbrauchten Druckkopfs 13e findet auch eine Verschiebung des Druckbalkens 09 durch den Schrittmotor 07 in eine zur Verschieberichtung der Druckköpfe 13 auf dem Druckbalken 09 entgegengesetzte Richtung statt, mit der Folge, dass sich nach dieser Verschiebung die alten Druckköpfe 13a bis 13d weiterhin im Druckbereich befinden, der neue Druckkopf hingegen außerhalb. So ist es möglich, diesen so lange zu schonen, bis ein erster Düsenausfall im nun ältesten Druckkopf 13d dazu zwingt, letzteren teilweise aus dem Druckbereich herauszunehmen und dafür den neuen Druckkopf mindestens teilweise hineinzuschieben.
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Einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung zufolge kann der Bildsensor 36 auch entfallen, wenn stattdessen die Auswerteeinheit 37 die Druckleistung der Druckköpfe 13 überwacht und diese jeweils, nachdem eine vorliegende Druckleistung erbracht wurde, d.h. die Druckmaschine eine vorgegeben Zeitspanne in Betrieb gewesen ist oder eine vorgegebene Zahl von Bögen bedruckt worden ist, den Druckbalken 09 um eine Düsenbreite d oder eine kleine Zahl von Düsenbreiten d zu verschieben. So kann sichergestellt werden, dass eine Düse 27, wenn sie sich dem Ende ihrer zu erwartenden Lebensdauer nähert, den Druckbereich verlässt und alle im Druckbereich noch vorhandenen Düsen jünger und damit weniger ausfallgefährdet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Transportbahn
- 02
- Längsrand
- 03
- Verschiebetisch
- 04
- Sockel
- 05
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- 06
- Oberteil
- 07
- Antriebsmittel; Schrittmotor
- 08
- Antriebsmittel; Gewindespindel
- 09
- Druckbalken
- 10
-
- 11
- Führung; Schlitz
- 12
- Steg
- 13 , 13a-e
- Druckkopf
- 14
- Unterseite
- 15
-
- 16
- Vorsprung
- 17
- Spannelement; Spannbacken
- 18
- Spannelement; Spannbacken
- 19
- Lagerbock
- 20
- Spannfeder
- 21
- Stellschraube
- 22
- Betriebsmittelleitung
- 23
- Öffnung
- 24
- Betriebsmitteldurchgang
- 25
-
- 26
- Stopfen
- 27 , 27a', 27e', 27*
- Düse
- 28
- Datenkontakt; Dateneingang
- 29
- Druckdatenverteilereinheit
- 30
-
- 31
- Datenkontakt; Druckdatenverteilereinheit; Ausgang
- 32
- Datenkontakt
- 33
- Datenkabel
- 34
- Bogen
- 35
- Streifen
- 36
- Bildsensor
- 37
- Auswerteeinheit
