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Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1.
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Technisches Gebiet und Stand der Technik
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Die Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der grafischen Industrie und dort insbesondere im Bereich des industriellen Tintendrucks (Inkjet) auf flache Substrate, d.h. des Auftragens und Trocknens von flüssiger, insbesondere wässriger Tinte auf bevorzugt bogenförmige Bedruckstoffe, wie Papier, Karton, Pappe, Kunststoff oder Verbundmaterial.
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Maschinen zum Bedrucken von bogenförmigem Bedruckstoff im Tintendruckverfahren weisen in der Regel Bogen fördernde Zylinder auf. Solche Zylinder können mehrfach groß sein, d.h. an ihrer Umfangsoberfläche können mehrere Bogen zugleich gefördert werden.
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Die
DE 103 46 782 A1 offenbart eine Bogentransporttrommel mit Kammsegmenten mit jeweiligen Segmentzinken. Eine solche Bogentransporttrommel ist auf das jeweils zu verarbeitende Bogenformat einstellbar. Dabei werden zwei Kammsegmente gegeneinander verstellt, wobei jeweilige Zinken und Zinkenzwischenräume zum Einsatz kommen.
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Ein auf zwei Kammsegmenten, bzw. den zugehörigen Zinken und Zinkenzwischenräumen aufliegender Bogen, kann eine von der Temperatur der Transporttrommel verschiedene Temperatur aufweisen. Dadurch kann es zu Wärmeübertragung zwischen dem Bogen und der Transporttrommel kommen. Die Wärmeübertragung ist dabei abhängig von der Stelle des Bogens, d.h. abhängig davon, ob eine gewisse Stelle des Bogens auf einem Zinken oder auf einem Zinkenzwischenraum liegt. Die Zinken sind üblicherweise aus Metall gefertigt, während die Zinkenzwischenräume mit Luft gefüllt sind. Die Wärmeübertragung zwischen Bogen und Metall ist verschieden zur Wärmeübertragung zwischen Bogen und Luft.
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In Abhängigkeit des Wärmeübergangs zwischen Bogen und Umfangsoberfläche der Transporttrommel oder umgekehrt kann es lokal auf dem Bogen zu unterschiedlichem Verhalten der aufgedruckten Tinte kommen. Hierdurch können optisch wahrnehmbare und daher störende Veränderungen des Druckbildes entstehen. Diese werden als sogenannte Banding-Effekte bezeichnet.
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Die
DE 10 2017 202 665 A1 offenbart ein Verfahren zum Tintenstrahldrucken auf Bogen, welche auf einer Transporttrommel liegend gefördert werden, wobei Banding-Defekte kompensiert werden. Die Transporttrommel weist in Umfangsrichtung mehrere Kammsegmente mit jeweiligen Segmentzinken auf. Die Kompensation berücksichtigt von den Zinken bzw. deren luftgefüllten Zwischenräumen hervorgerufene thermische Eigenschaften der Transporttrommel. Hierzu werden Messfelder auf den Bogen optisch, z.B. mit einer Kamera, erfasst und ausgewertet. Die Messfelder bzw. Messorte liegen in Umfangsrichtung hintereinander und derart, dass eines mit einem Zinken und eines mit einem Freiraum korrespondiert. Die Messung erfolgt abseits jedoch der Transporttrommel in der Bogenauslage.
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Die
US 2002/0171697 A1 offenbart ein Verfahren zum Kompensieren Banding-Defekte beim Tintenstrahldrucken.
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Werden Banding-Defekte nicht erkannt und vermieden, so reduzieren diese die Druckqualität. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes technisches Verfahren zu schaffen, welches es insbesondere ermöglicht, sogenannte Banding-Defekte (oder auch nur potentielle Banding-Defekte) frühzeitig zu erkennen und wenn möglich zu verhindern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung und den Zeichnungen. Die Merkmale der Erfindung, der Weiterbildungen der Erfindung und der Ausführungsbeispiele zur Erfindung stellen auch in Kombination miteinander vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Überwachen der Temperatur von bewegten Bogen aus Bedruckstoff umfasst folgende Schritte:
- - Vorsehen einer rotierbaren Trommel mit einer Achse und einer Umfangsfläche, welche wenigstens zwei Kammsegmente mit jeweiligen Zinken und Zinkenzwischenräumen umfasst,
- - Anordnen eines Bogens auf den zwei Kammsegmenten und Rotieren der Trommel um die Achse,
- - Vorsehen eines ersten Temperatursensors und eines zweiten Temperatursensors jeweils derart benachbart zur Umfangsfläche, dass ein erster Messort des ersten Temperatursensors einen zu einer Seitenkante des Bogens parallelen ersten Streifen des Bogens erfasst und dass ein zweiter Messort des zweiten Temperatursensors einen zur Seitenkante des Bogens parallelen und in axialer Richtung zum ersten Streifen versetzten zweiten Streifen des Bogens erfasst,
- - Messen eines ersten Temperaturwerts des Bogens mit dem ersten Temperatursensor im ersten Streifen und Messen eines zweiten Temperaturwertes des Bogens mit dem zweiten Temperatursensor im zweiten Streifen,
- - Vorsehen eines Rechners,
- - rechnergestütztes Ermitteln einer Temperaturdifferenz des ersten Temperaturwertes und des zweiten Temperaturwertes und rechnergestütztes Ausführen eines Soll/Ist-Wert-Vergleiches der Temperaturdifferenz mit einer vorgegebenen Temperaturdifferenz, und
- - Einleiten einer vorgegebenen Maßnahme in Abhängigkeit vom Ergebnis des Soll/Ist-Wert-Vergleichs.
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Die Erfindung ermöglicht in vorteilhafter Weise, sogenannte Banding-Defekte (oder auch nur potentielle Banding-Defekte) zu ermitteln und gegebenenfalls zu verhindern.
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Durch die erfindungsgemäße Messung der beiden Temperaturwerte des Bogens während der Bogen auf der Trommel aufliegt, werden Fehler infolge der zeitlichen Änderung der Bogentemperatur und der Einfluss der Dicke des Bogens auf den Wärmeübergang vermieden. Ein verbessertes Messen wird somit möglich. Die Messergebnisse entsprechen in vorteilhafter Weise nahezu den Werten des Bogens beim Bedrucken, d.h. unter den Tintendruckköpfen.
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Weiterbildungen der Erfindung
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung können sich wie folgt auszeichnen:
- - Vorsehen des ersten Temperatursensors derart, dass der erste Streifen des Bogens zu einem ersten Zinken oder einem ersten Zinkenzwischenraum der Trommel korrespondiert;
- - Vorsehen des zweiten Temperatursensors derart, dass der zweite Streifen des Bogens zu einem zum ersten Zinken oder ersten Zinkenzwischenraum axial versetzten zweiten Zinken oder zweiten Zinkenzwischenraum der Trommel korrespondiert;
- - dass eine optische, akustische oder taktile Warnung erzeugt wird;
- - dass die Rotation der Trommel gestoppt wird;
- - dass die Trommel in eine vorgegebene Winkelposition gedreht und dann gestoppt wird und die Trommel oder wenigstens die zwei Kammsegmente in der vorgegebenen Winkelposition aktiv gekühlt werden;
- - dass die Trommel oder wenigstens die zwei Kammsegmente während des Rotierens aktiv gekühlt werden;
- - dass beim rechnergestützten Ermitteln der Temperaturdifferenz die Dicke des Bogens als ein vorgegebener Offset-Wert berücksichtigt wird;
- - dass rechnergestützt ein Regelkreis zum Temperieren der Trommel und/oder des Bogens betrieben wird.
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Figuren und Ausführungsbeispiele zur Erfindung
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Die Erfindung und deren bevorzugte Weiterbildungen werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen, d.h. die 1 und 2, anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Einander entsprechende Merkmale sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen. Die 1 und 2 zeigen Darstellungen des wenigstens einen bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen technischen Lösung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Tintendruckmaschine 1 mit einem Tintendruckwerk 2, in welchem eine Vielzahl von Tintendruckköpfen 3 vorgesehen sind. Mit einer solchen Maschine ist das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar. Die Maschine bedruckt Bogen 4 aus Bedruckstoff, welche von einem Anleger 5 in eine Transportrichtung 6 durch die Maschine und insbesondere an den Tintendruckköpfen vorbei bis zu einem Ausleger 7 gefördert werden. Die Maschine umfasst eine Trommel 8, insbesondere einen sogenannten Jetting-Zylinder 8, welcher bevorzugt vierfach groß ist. Der Jetting-Zylinder fördert die Bogen an seiner Umfangsfläche 9. Am Umfang der Trommel sind Temperatursensoren 13 und 14 angeordnet. Bevorzugt werden Papierbogen mit wasserbasierter Tinte bedruckt.
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2 zeigt schematisch eine Draufsicht eines Ausschnitts der Umfangsfläche 9 der Trommel 8, insbesondere des Jetting-Zylinders 8. Die Umfangsfläche umfasst Kammsegmente 18 und 19 mit jeweiligen Zinken 10, welche abhängig vom Format der Bogen 4 in Umfangsrichtung 11 motorisch gegeneinander verstellbar sind. Zwischen den Zinken sind (luftgefüllte) Zinkenzwischenräume 12 erkennbar.
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Am Umfang der Trommel 8 sind zwei Temperatursensoren, ein erster Temperatursensor 13 und ein zweiter Temperatursensor 14, dargestellt. Bevorzugt sind diese Sensoren als Infrarotsensoren ausgebildet. Die Sensoren 13 und 14 sind in axialer Richtung 15 zueinander versetzt bzw. versetzt angeordnet. Der erste Sensor hat einen ersten Messort 13a, der zweite Sensor einen zweiten Messort 14a. Der Abstand jedes Sensors zur Umfangsfläche ist dabei so gewählt, dass ein Bogen 4 kollisionsfrei gefördert werden kann. Die beiden Sensoren sind bevorzugt in Bogentransportrichtung vor den Tintendruckköpfen 3, insbesondere direkt davor, angeordnet.
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Die Messorte 13a und 14a liegen im Wesentlichen auf der Umfangsfläche 9 der Trommel 8. Wird ein Bogen gefördert, so gelangt er in den Bereich der beiden Messorte und die Temperatur des Bogens bzw. aufeinanderfolgender Bogen kann an beiden Messorten gemessen werden. Da die Trommel rotiert, bewegen sich die wenigstens beiden Kammsegmente 18 und 19 und somit deren Zinken 10 und Zinkenzwischenräume 12 an den Messorten vorbei. Auf diese Weise erfasst der erste Temperatursensor 13 einen ersten Streifen 22 des Bogens 4 und der zweite Temperatursensor 14 einen zweiten Streifen 23 des Bogens. Die beiden Streifen liegen dabei in axialer Richtung 15 versetzt zueinander, bevorzugt beabstandet zueinander, besonders bevorzugt in (ein- oder mehrfacher) Zinkenbreite beabstandet zueinander. Die beiden Streifen sind jeweils parallel zu einer Seitenkante 4a des Bogens. Die Temperaturmessungen können kontinuierlich entlang der gesamten Länge der Streifen erfolgen oder auf jedem Streifen nur einmal oder auf jedem Streifen mehrfach. Bei kontinuierlicher oder mehrfacher Messung kann ein in Bogenlaufrichtung sich erstreckendes Temperaturprofil des Bogens erstellt werden. Es können auch Temperaturschwankungen des Bogens oder der Trommel ermittelt werden. Da die Temperaturmessungen ortsaufgelöst (also an bekannten, axial zueinander versetzten Stellen des Bogens und zu bekannten Winkelstellungen der Trommel) erfolgen, kann bevorzugt ermittelt werden, wo auf der Trommel bzw. deren Mantel unzulässige Temperaturabweichungen bestehen. Es kann mittels geeigneter Sensoren auch ermittelt werden, ob die Temperaturabweichungen eher langwellig oder eher kurzwellig sind.
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Der erste Temperatursensor 13 misst einen ersten Temperaturwert T1 des Bogens 4 im ersten Streifen 22 und der zweite Temperatursensor 14 einen zweiten Temperaturwert T2 des Bogens im zweiten Streifen 23.
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Bevorzugt misst der erste Temperatursensor 13 eine Temperatur T1 des Bogens an einer Stelle des Bogens 4, welche auf einem Zinken 10 liegt und der zweite Temperatursensor 14 eine Temperatur T2 des Bogens an einer Stelle des Bogens, welche auf einem Zinkenzwischneraum12 liegt - oder umgekehrt. Die beiden Messungen erfolgen bevorzugt gleichzeitig.
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2 zeigt weiterhin einen Rechner 24, der mit den beiden Temperatursensoren 13 und 14 in Verbindung steht. Der Rechner umfasst eine Einrichtung zum Warnen, insbesondere eine Warnanzeige, oder ist mit einer solchen Einrichtung verbunden. Weiterhin ist der Rechner 24 bevorzugt mit einem Motor 27 verbunden, welcher die Trommel 8 dreht. Auf diese Weise kann die Trommel 8 beim Fördern der Bogen 4 gedreht werden oder die Trommel 8 kann in eine vorgegebene Winkelposition 25 (vgl. 1) gedreht werden und in dieser Winkelposition optional gestoppt werden.
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Die ermittelten Temperaturwerte T1 und T2 werden von den beiden Temperatursensoren 13 und 14 an den Rechner 24 übermittelt. Der Rechner ermittelt aus den beiden Temperaturwerten eine Temperaturdifferenz ΔTIst und führt einen Soll/Ist-Wert-Vergleich der ermittelten Temperaturdifferenz mit einer vorgegebenen Temperaturdifferenz ΔTSoll aus. Die vorgegebene Temperaturdifferenz kann beispielsweise in einem Speicher des Rechners abgelegt sein. Es kann insbesondere geprüft werden, ob die vorgegebenen Temperaturdifferenz ΔTSoll überschritten oder zu stark überschritten wird.
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In Abhängigkeit des Ergebnisses des Soll/Ist-Wert-Vergleiches leitet der Rechner 24 eine ebenfalls vorgegebene, insbesondere digital gespeicherte, Maßnahme ein. Eine solche Maßnahme kann eine optische, akustische und/oder taktile Warnung, insbesondere an das Bedienpersonal, sein. Das Bedienpersonal kann daraufhin weitere Maßnahmen einleiten, z.B. ein Stoppen der Rotation der Trommel 8. Die vorgegebene Maßnahme kann auch ein Stoppen der Rotation der Trommel 8 sein. Insbesondere kann die Trommel in eine vorgegebene Winkelposition 25 gedreht und dann gestoppt werden. In der vorgegebenen Winkelposition kann die Trommel oder wenigstens die beiden Kammsegmente 18 und 19 der Trommel mittels einer Kühlvorrichtung 26, z.B. einer Blaseinrichtung, aktiv gekühlt werden, bevorzugt nur lokal im ermittelten wärmeren Streifen.
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Eine weitere vorgegebene, insbesondere digital gespeicherte, Maßnahme kann darin bestehen, einen vorgesehenen Temperatur-Regelkreis mit den gemessenen Temperaturwerten
T1 und
T2 und/oder der ermittelten Temperaturdifferenz
ΔTIst zu versorgen, so dass der Regelkreis eine aktive Kühlung (ggf. auch eine Erwärmung) der Trommel
8 und/oder des Bogens
4 initiiert. Ein solcher Regelkreis ist z.B. in der noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen
102018205254.9 offenbart, auf welche hiermit Bezug genommen wird. Ist
ΔTIst z.B. positiv (Bogen wärmer als Trommel), so erfolgt bevorzugt eine Kühlung des Bogens. Ist
ΔTIst z.B. negativ (Bogen kühler als Trommel), so erfolgt bevorzugt eine Erwärmung des Bogens. Das entsprechende temperieren des Bogens kann auf einem der der Trommel
8 vorgeordneten Transportzylinder erfolgen (vgl.
1).
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Eine weitere vorgegebene Maßnahme kann darin bestehen, das Bedienpersonal zu warnen, dass das zu erzeugende Druckbild temperaturbedingte Beeinträchtigungen aufweisen kann. Das Bedienpersonal kann daraufhin prüfen, ob solche Beeinträchtigungen tatsächlich bestehen und ggf. das Drucken unterbrechen. Eine weitere Maßnahme um solche Beeinträchtigungen zu verhindern kann darin bestehen, für das weitere Drucken temperierte Bogen zu verwenden, z.B. einen Staple Bogen aus einem klimatisierten Raum zu verwenden.
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In einem Speicher des Rechners 24 kann auch die Dicke D des Bogens als ein vorgegebener Offset-Wert abgelegt und beim rechnergestützten Ermitteln der Temperaturdifferenz ΔTIst berücksichtigt werden. Die Berücksichtigung kann derart erfolgen, dass die für die Temperaturreglung durch einen Regelkreis verwendete Temperaturdifferenz ΔTIst (gemessen bevorzugt vor den Tintendruckköpfen 3) der Temperaturdifferenz unter den Tintendruckköpfen 3 entspricht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Tintendruckmaschine
- 2
- Tintendruckwerk
- 3
- Tintendruckköpfe
- 4
- Bogen
- 4a
- Seitenkanten des Bogens
- 5
- Anleger
- 6
- Transportrichtung
- 7
- Ausleger
- 8
- Trommel / Jetting-Zylinder
- 8a
- Achse
- 9
- Umfangsfläche
- 10
- Zinken
- 11
- Umfangsrichtung
- 12
- Zinkenzwischenräume
- 13
- erster Temperatursensor
- 13a
- erster Messort
- 14
- zweiter Temperatursensor
- 14a
- zweiter Messort
- 15
- axiale Richtung
- 18
- erstes Kammsegment
- 19
- zweites Kammsegment
- 22
- erster Streifen
- 23
- zweiter Streifen
- 24
- Rechner
- 24a
- Einrichtung zum Warnen
- 25
- vorgegebene Winkelposition
- 26
- Kühlvorrichtung
- 27
- Motor
- 28
- Regelkreis
- T1
- erster Temperaturwert
- T2
- zweiter Temperaturwert
- ΔTIst
- Temperaturdifferenz
- ΔTSoll
- vorgegebene Temperaturdifferenz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10346782 A1 [0004]
- DE 102017202665 A1 [0007]
- US 2002/0171697 A1 [0008]
- DE 102018205254 [0025]
