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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben und gesteuerten Anhalten einer Druckmaschine mit den Merkmalen 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 mit Transportelementen in einem minimalen Abstand unter den Inkjetköpfen hindurch bewegt. Als Transportelemente sind umlaufende Transportbänder, beispielsweise ausgeführt als Saugbänder, und rotierende Zylinder, sogenannte Jettingzylinder, oder umlaufende Tablets bekannt.
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Bei Maschinenkonzepten unter Verwendung von Zylindern, wie beispielsweise in der
DE 10 2015 211 440 B3 beschrieben, sind oberhalb eines Jettingzylinders radial beabstandet mehrere Inkjetdruckköpfe angeordnet, welche in geringem Abstand zu den Druckköpfen vorbeibewegte Bogen bedrucken. Auf einem Jettingzylinder können mehrere Bogen gleichzeitig angesaugt und transportiert werden. Um eine hohe Druckqualität sicherzustellen und Beschädigungen der Druckköpfe zu vermeiden ist es wichtig, dass ein jeweiliger Bogen gut auf dem Jettingzylinder aufliegt.
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Die
DE 10 2016 205 769 A1 zeigt eine Digitaldruckmaschine mit einer Druckstation mit Inkjetdruckeinheit und Jettingzylinder. Der Jettingzylinder dient dem Transport von zu bedruckenden Bogen unter der Inkjetdruckeinheit hindurch.
Um die gedruckte Tinte auf den Bogen schnell zu trocknen und ein Verschmieren zu verhindern kommen unmittelbar stromabwärtig des Jettingzylinders leistungsstarke Trockner zum Einsatz. Zwar lässt sich auf Grund der kurzen Wegstrecke zwischen Druckkopf und Trockner eine hohe Druckqualität erzielen, andererseits strahlt der Trockner als Wärmequelle viel Wärme zum Jettingzylinder hin ab. Bei einem Maschinenstillstand wärmt sich der Jettingzylinder einseitig auf, was bei einer Wideraufnahme des Druckprozesses die Druckqualität beeinträchtigt, da sich eine ungleiche Wärmeverteilung auf dem Jettingzylinder nachteilig auf die Druckqualität auswirkt.
Durch undefiniertes Anhalten des Jettingzylinders kann sich dieser lokal stark erwärmen, nämlich dann, wenn der Jettingzylinder wiederholt in der gleichen Drehlage anhält. Eine ortsfeste Wärmequelle, wie der Trockner, strahlt dann immer auf denselben Bereich des Jettingzylinders. Dadurch wird die Druckqualität beeinträchtigt.
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Aufgabenstellung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Verfahren zum Betreiben einer Druckmaschine zu beschreiben, welches ein ungleichmäßiges Erwärmen des Transportelements verhindert und die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise behebt.
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Technische Lösung
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben einer Druckmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 1.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Betreiben einer Druckmaschine zum Bedrucken von Bedruckstoffsubstraten, insbesondere von Bogen aus Papier, Karton oder Kunststoff in einer Druckstation, welche mindestens ein Transportelement zum Transport der Bedruckstoffsubstrate aufweist, und das Verfahren weist nachfolgende Schritte auf:
- - In einem ersten Schritt erfolgt ein Messen der Temperatur des Transportelements an unterschiedlichen Stellen des Transportelements.
- - In einem zweiten Schritt erfolgt ein Vergleich der Messwerte und erfolgt eine Ermittlung des kühlsten Bereichs des Transportelements.
- - Wenn ein Anhalten der Druckmaschine erforderlich wird, so erfolgt ein gesteuertes Anhalten der Druckmaschine derart, dass das Transportelement mit seinem kühlsten Bereich bzw. seiner kühlsten Seite zu einer Wärmequelle hin ausgerichtet angehalten wird.
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Dazu wird von einer Maschinensteuerung eine Soll-Anhalteposition definiert, d.h. vorgegeben.
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In vorteilhafter Weise erfolgt dann - während das Transportelement unbewegt ist - ein Wärmeeintrag von der Wärmequelle in den kühlsten Bereich des Transportelements. So wird so die Temperaturverteilung auf dem Transportelement vergleichmäßigt, wodurch die Druckqualität erhöht, der Druckprozess stabilisiert und so letztlich die Verfügbarkeit der Druckmaschine verbessert wird.
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In einer ersten vorteilhaften Ausführungsvariante ist eine Mehrzahl von Temperatursensoren in die Oberfläche des Transportelements integriert und der erste Verfahrensschritt der Temperaturmessung erfolgt mittels dieser Temperatursensoren. Auf diese Art und Weise kann die Temperatur an einer Mehrzahl von diskreten Stellen des Transportelements gemessen werden.
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In einer zweiten alternativen Ausführungsvariante erfolgt das Messen der Temperatur als berührungslose Temperaturmessung durch mindestens einen ortsfesten Sensor, der beabstandet zum Transportelement angebracht ist. Bei dem Sensor kann es sich beispielsweise um einen Infrarot-Sensor (IR) handeln. Auf diese Weise kann bei einer permanenten Messung die Temperatur an allen Stellen des Transportelements gemessen werden.
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In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in einer ersten Variante nur die Temperaturmesswerte direkt miteinander verglichen und der kühlste Bereich des Transportelements wird ermittelt. Der kühlste Bereich entspricht dabei der kühlsten Messstelle des Transportelements.
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In einer alternativen zweiten Variante werden, basierend auf den Messwerten, welche an unterschiedlichen Stellen des Transportelements ermittelt wurden, Zwischenwerte interpoliert und in die Ermittlung des kühlsten Bereichs einbezogen. Der kühlste Bereich des Transportelements entspricht bei diesem Vorgehen nicht zwangsläufig einer Messstelle, sondern kann auch zwischen verschiedenen Messstellen liegen.
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In Weiterbildung der vorstehend beschriebenen Verfahren wird zum gesteuerten Anhalten des Transportelements ein dem Transportelement zugeordneter Antrieb und/oder eine dem Transportelement zugeordnete Bremse zum Erreichen einer definierten Anhalteposition von einer Maschinensteuerung entsprechend angesteuert.
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Bei der in der Druckmaschine vorhandenen Wärmequelle kann es sich um mindestens einen Trockner zum Trocknen der bedruckten Bedruckstoffsubstrate handeln.
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Bevorzugt ist das Transportelement als umlaufendes Element ausgestaltet, insbesondere als Zylinder oder als Transportband, z.B. als Saugband. Im Falle der Ausbildung als Zylinder kann dieser als Druckzylinder im Bereich eines Inkjetdruckkopfes der Druckstation ausgebildet sein, als sogenannter Jettingzylinder.
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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.
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Es zeigen in schematischer Darstellung
- 1 eine erfindungsgemäße Druckmaschine in einer Übersichtsdarstellung
- 2 einen Jettingzylinder als Transportelement in einer seitlichen Ansicht während dem Messvorgang
- 3 den Jettingzylinder aus 2 in seiner definierten Anhalteposition
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1 zeigt eine Digitaldruckmaschine 1000 zum Bedrucken von Bogen 100. Die Digitaldruckmaschine 1000 besitzt eine Druckstation, ausgeführt als Digitaldruckstation 3, welche eine Mehrzahl von in Transportrichtung S hintereinander angeordneten Inkjet-Printbars 30 mit parallel zueinander angeordneten Inkjetdruckköpfen besitzt. Die Bogen 100 werden von einem Anlegerstapel 101 in einem Bogenanleger 1 kommend in Transportrichtung S unter Verwendung von nicht im Detail dargestellten Transportmitteln, wie zum Beispiel Transportbändern und Transportwalzen, zu der Digitaldruckstation 3 transportiert. Der Transport der Bogen 100 durch die Digitaldruckstation 3 hindurch erfolgt durch einen von einem Antrieb 16 angetriebenen Jettingzylinder 10, auf welchem die Bogen 100 aufliegen. Ein sicheres Aufliegen der Bogen 100 kann durch Saugluft unterstützt werden, wozu ein Sauglufterzeuger 40 vorgesehen ist. Stromaufwärtig der Digitaldruckstation 3 kann ein sogenannter Bad-Sheet-Sensor (Bogenhöhensensor) vorgesehen sein, welcher mit der Maschinensteuerung 7 verbunden ist. Durch die Rotation des Jettingzylinders 10 werden die Bogen 100 unter den Inkjetdruckköpfen der Digitaldruckstation 3 hindurch bewegt und können dabei bedruckt werden. Die Ansteuerung der Inkjetdruckköpfe der Printbars30 erfolgt durch eine Maschinensteuerung 7. In Transportrichtung S gesehen stromabwärtig des Jettingzylinders 10 befindet sich ein Trockner 9 zum Trocknen der Farbe auf den Bogen 100 und eine Ausschleusstation mit Makulaturauslage zum Ausschleusen von fehlerhaften Bogen. Die Gutbogen hingegen werden weiter transportiert und auf einem Auslegerstapel 102 in einem Bogenausleger 2 ausgelegt.
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In den 2 und 3 wird ein Ausschnitt der Digitaldruckmaschine 1000 aus 1 in einer seitlichen Ansicht näher dargestellt, nämlich der Bereich des Transportelements, welches als Jettingzylinder 10 ausgeführt ist.
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Wie in 2 zu erkennen, sind in die Oberfläche des Jettingzylinders 10 mehrere Temperatursensoren 11, 12, 13, 14 integriert. Die Temperatursensoren 11, 12, 13, 14 sind datenübertragungstechnisch mit einer Maschinensteuerung 7 verbunden. So können Datenleitungen vorgesehen sein, welche über eine Drehdurchführung aus dem rotierenden Zylinder 10 herausgeführt werden. Bei der Messung der Temperatur des Jettingzylinders 10 liefert ein erster Temperatursensor 11 einen ersten Temperaturmesswert T1, ein zweiter Temperatursensor 12 einen zweiten Temperaturmesswert T2, ein dritter Temperatursensor 13 einen dritten Temperaturmesswert T3 und ein vierter Temperatursensor 14 einen vierten Temperaturmesswert T4. Damit ist jeweils die Temperatur an den Stellen des Jettingzylinders 10 bekannt, an welchen sich die Temperatursensoren 11, 12, 13, 14 befinden. Als Stellen zur Positionierung der Temperatursensoren 11, 12, 13, 14 werden bevorzugt die Bogenauflagebereiche des Jettingzylinders 10 ausgewählt.
In der Maschinensteuerung 7 erfolgt ein Vergleich der Temperaturmesswerte T1, T2, T3 und T4 und eine Ermittlung des kühlsten Bereichs K des Jettingzylinders 10.
Ist beispielsweise T2 > T1 und T3 > T1 und T4 > T1, also T1 der geringste Temperaturmesswert, so liegt der kühlste Bereich K des Jettingzylinders 10 im Bereich des ersten Temperatursensors 11. Diese Auswertung der Temperaturmesswerte T1, T2, T3, T4 kann permanent während dem Betrieb der Digitaldruckmaschine 1000 erfolgen, d. h. auch während der Rotation des Jettingzylinders 10, so dass jederzeit der kühlste Bereich K des Jettingzylinders 10 bekannt ist.
Muss die Druckmaschine 1000 angehalten werden, so erfolgt ein gesteuertes Anhalten derart, dass der Jettingzylinder 10 mit seiner kühlsten Stelle K zum Trockner 9 hin ausgerichtet angehalten wird. Diese Anhalteposition ist in 3 dargestellt. Das gesteuerte Anhalten des Jettingzylinders 10 wird von der Maschinensteuerung 7 durch entsprechende Ansteuerung von Antrieb 16 und/oder Bremse 15 des Jettingzylinders 10 erreicht.
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In einer alternativen Ausführungsform sind keine Temperatursensoren 11, 12, 13, 14 in die Oberfläche des Jettingzylinders 10 integriert sondern es erfolgt eine berührungslose Temperaturmessung durch einen beabstandet zum Jettingzylinder 10 ortsfest angebrachten Temperatursensor 21. Dessen Position ist in 1 angedeutet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anleger
- 2
- Ausleger
- 3
- Druckstation
- 7
- Maschinensteuerung
- 9
- Trockner
- 10
- Jettingzylinder (Transportelement)
- 11
- erster Temperatursensor
- 12
- zweiter Temperatursensor
- 13
- dritter Temperatursensor
- 14
- vierter Temperatursensor
- 15
- Bremse
- 16
- Antrieb
- 21
- berührungsloser Temperatursensor
- 30
- Printbar mit Inkjetdruckköpfen
- 40
- Luftquelle (z.B. Sauglufterzeuger)
- 100
- Bedruckstoffsubstrat (Bogen)
- 101
- Anlegerstapel
- 102
- Auslegerstapel
- 1000
- Digitaldruckmaschine
- S
- Transportrichtung
- T1,2,3,4
- Temperaturmesswerte
- K
- kühlster Bereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015211440 B3 [0003]
- DE 102016205769 A1 [0004]
