DE10209090A1

DE10209090A1 - Vorrichtung zur digitalen Werkzeugkennung für Druckend- oder Druckweiterbearbeitungsvorrichtungen

Info

Publication number: DE10209090A1
Application number: DE2002109090
Authority: DE
Inventors: Gerhard Glemser; Jochen Graeber; Tilman Sommer
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2002-03-01
Publication date: 2003-09-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bearbeitungsmodul (40, 40') und Verfahren zur Verwendung eines Bearbeitungsmoduls für eine Weiterverarbeitungsvorrichtung für Bedruckstoffe (1) mit mindestens einem im Bearbeitungsmodul (40, 40') angeordneten Bearbeitungswerkzeug (45) mit mindestens einer Bearbeitungsfunktionalität, sowie mindestens einem Datenspeicherelement (46) zum Abspeichern von Daten, sowie mindestens einem Datenerfassungselement (44) zum Auslesen und/oder Einlesen von Daten auf dem Datenspeicherelement (46), wobei es sich bei den Daten zumindest teilweise um Parameter handelt, die eine eindeutige Identifizierung des Bearbeitungsmoduls (40, 40') zulassen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine Druckend- oder Druckweiterbearbeitungsvorrichtung, wobei diese Druckend- oder Druckweiterbearbeitungsvorrichtung dazu geeignet ist, unterschiedliche Werkzeuge zur Druckend- oder Druckweiterbearbeitung aufzunehmen und diese anhand der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erkennen.
Fertig bedruckte oder unbedruckte Bedruckstoffe sollen in den meisten Fällen nach dem Drucken weiterverarbeitet werden, z. B. werden die Bedruckstoffe geschnitten, gerillt, gefaltet, gefalzt, gelocht, gesammelt, gebunden, geheftet, genäht oder geleimt, um nur einige der zahlreichen Druckweiterverarbeitungs- und Endbearbeitungsvorgänge aufzuzählen. In vielen Fällen werden dazu Vorrichtungen verwendet, die eine oder mehrere dieser Funktionen ausführen können, z. B. eine Falzmaschine, die einzelne Bögen faltet, rillt und schneidet.
Wünschenswert ist eine Vorrichtung, mit der eine Vielzahl dieser Operationen ausgeführt werden kann, z. B. eine modular aufgebaute Weiterverarbeitungsvorrichtung, in die je nach gewünschter Funktion mindestens ein Modul eingesetzt werden kann, wobei jedes der Module mindestens ein bestimmtes Werkzeug trägt, mit dem jeweils mindestens eine Weiterverarbeitungsfunktion ausgeführt werden kann, z. B. Schneiden oder Lochen.
Typischerweise müssen bei einem Funktionswechsel einer Weiterverarbeitungsvorrichtung ein Anzahl von Parametern an der Weiterverarbeitungsvorrichtung für das neue Werkzeug eingestellt werden, so werden z. B. bei einem Schneidwerkzeug Messer und Anschläge verstellt. Eventuell müssen bei besonders präzise arbeitenden Werkzeugen Unrundheiten von Wellen oder deren Abnützung anhand der bereits durchlaufenden Arbeitszyklen berücksichtigt werden und die Weiterverarbeitungsvorrichtung entsprechend darauf eingerichtet werden.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Lösungen bekannt, um den Prozess des Einrichtens eines neuen Werkzeugs zu beschleunigen, zu automatisieren und/oder zu vereinfachen. So wird in der JP 63174733 A eine Werkzeugerkennung in einer Stanzmaschine vorgeschlagen. Hierbei wird von einem neuen Werkzeug eine Werkzeugnummer abgelesen und Werkzeuginformation, die in einem externen Speicher abgelegt ist, damit verglichen und auf einem Bildschirm dargestellt.
In der DE 100 07 126 A1 wird eine Spindel für eine Werkzeugmaschine mit einem Datenspeicherelement offenbart. Auf diesem Datenspeicherelement können Betriebs- und/oder Zustandsdaten der Spindel gespeichert und ohne Eingriff in die Maschinensteuerung ausgelesen werden.
Aus der US 6,110,085 ist eine beschichtete Walze mit einem Mikrotransmitter mit einem alphanumerischen Code bekannt, der von der Walze nicht abnehmbar ist und als Dokumentation des Alters der Walze dient.
Aus Anwendungen im Bereich von Computern sind sogenannte Plug&Play-Karten oder andere externe Anwendergeräte bekannt, die von dem Computer nach dem Einbau automatisch erkannt und initialisiert werden können.
Es ist die Aufgabe der Erfindung einen Werkzeugwechsel bei einer flexiblen, modular aufgebauten Weiter- und Endbearbeitungsvorrichtung zu erleichtern und zu beschleunigen.
Diese Aufgabe wird mit einem Bearbeitungsmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1, mit einer Weiterverarbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 8 und einem Verfahren gemäß Anspruch 10 erreicht, weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der erfinderischen Vorrichtung weist das Bearbeitungsmodul, das innerhalb einer Weiterverarbeitungsvorrichtung für Bedruckstoffe eingesetzt wird, mindestens ein im Bearbeitungsmodul angeordnetes Bearbeitungswerkzeug auf, wobei das Bearbeitungswerkzeug mindestens eine Bearbeitungsfunktionalität hat, sowie mindestens einem Datenspeicherelement zum Abspeichern von Daten, sowie mindestens einem Datenerfassungselement zum Auslesen und/oder Einlesen von Daten auf dem Datenspeicherelement, wobei es sich bei den Daten zumindest teilweise um Parameter handelt, die eine eindeutige Identifizierung des Bearbeitungsmoduls zulassen. Bei den Bearbeitungsfunktionalitäten oder Bearbeitungsmodi des Bearbeitungswerkzeuges handelt es sich z. B. um die Funktionen, einen Bedruckstoff zu schneiden, zu stanzen, zu perforieren, zu falten, zu prägen, zu rillen, zu beleimen oder zu bedrucken. Ein Bearbeitungswerkzeug kann dabei vorteilhafterweise auch mehrere Funktionalitäten oder Bearbeitungsmodi aufweisen, z. B. das Lochen mit unterschiedlichen Lochanordnungen, etwa 2-Loch- oder 4-Lochanordnungen.
Beim Wechsel eines Bearbeitungsmoduls einer Weiterverarbeitungsvorrichtung, die entsprechend konfiguriert ist Bearbeitungsmodule aufzunehmen, werden aus dem Datenspeicherelement im Bearbeitungsmodul über das Datenerfassungselement relevante Parameter ausgelesen, die das Bearbeitungsmodul identifizieren und die z. B. mittels geeigneter Darstellungsmittel und Software einem Bediener der Weiterverarbeitungsvorrichtung anzeigen, welche Funktionalität das Bearbeitungswerkzeug hat, das sich gerade in der Weiterverarbeitungsvorrichtung befindet. Ebenfalls können Daten über die zu erwartende Restlebensdauer des Bearbeitungswerkzeugs oder des Bearbeitungsmoduls gespeichert sein und bei Bedarf angezeigt werden.
In vorteilhafter Weise sind die Parameter zur Identifizierung in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt. Das Datenspeicherelement weist vorteilhafterweise darüber hinaus auch noch Schreib-/Lesespeicher auf, auf den z. B. während des Betriebs des Bearbeitungsmoduls Daten aufgenommen werden können, insbesondere Zählerwerte, die die Anzahl der mit dem Bearbeitungswerkzeug ausgeführten Zyklen speichert, oder das Datum der letzten Benutzung oder Wartung des Bearbeitungswerkzeugs und/oder des Bearbeitungsmoduls, oder der jeweiligen Anzahl der Zyklen pro Bearbeitungswerkzeug für den Fall, dass das Bearbeitungsmodul eine Mehrzahl von Bearbeitungswerkzeugen aufweist.
In besonders vorteilhafter Weise sind die Daten auf dem Datenspeicherelement in komprimierter Form abgelegt. Das ist besonders vorteilhaft für die Speicherung von Lochanordnungen bei einem Stanzwerkzeug. Hierbei sind zur genauen Identifizierung einer Lochanordnung Daten für jedes einzelne Loch erforderlich bezüglich dessen Lage auf dem Bedruckstoff, der Form, also z. B. rund oder rechteckig, des Durchmessers sowie der Anzahl der Löcher der Lochanordnung. Bei vielen, häufig verwendeten Lochanordnungen, z. B. internationale 2 Loch-Anordnung, japanische 2 Loch-Anordnung, deutsche 2 Loch- Anordnung, US 3 Loch-Anordnung, japanische 3 Loch-Anordnung, deutsche 4 Loch- Anordnung, US 5 Loch-Anordnung, schwedische Standard Loch-Anordnung, Bell/At&T 7 Loch-Anordnung sowie Lochanordnungen für Ring-/Kamm-/Spiralbindung, die eine bestimmte Anzahl Löcher aufweisen, deren Anzahl der Löcher im Wesentlichen von den Abmessungen der zu bindenden Bedruckstoffe abhängt, sind diese Daten, die die einzelnen Löcher beschreiben, redundant. So lässt sich durch Bezugnahme auf die Information, die zur Identifizierung eines ersten Loches dient, wie dessen Form, Größe und Abstand zu einer Seite des Bedruckstoffes, redundante Information einsparen. Ebenfalls ist es möglich, den meist konstanten Abstand der Löcher der genannten Lochanordnungen auszunutzen, um durch Angabe dieses Wertes die Berechnung der Positionen der anderen Löcher iterativ anhand der Lage eines ersten Loches zu bestimmen. Auf diese Weise lassen sich die auf dem Bearbeitungsmodul abgelegten Daten komprimieren.
In vorteilhafter Weise umfassen die Daten die auf dem Datenspeicherelement abgespeichert Daten bezüglich mindestens einem der folgenden: Herstellungsdatum; Seriennummer; Bearbeitungsfunktion des Bearbeitungsmoduls und Anzahl der Bearbeitungsfunktionen.
In einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, handelt es sich bei dem Bearbeitungsmodul um ein rotativ arbeitendes Stanzmodul mit einer Stempelwelle und einer Matrizenwelle. Vorteilhafterweise umfassen in diesem Fall die Daten, die auf dem Datenspeicherelement gespeichert werden, Daten bezüglich mindestens einem der folgenden: Anzahl möglicher Lochanordnung mit dem Bearbeitungswerkzeug; Anzahl der Stempel in dem Bearbeitungswerkzeug; Position der Stempel in dem Bearbeitungswerkzeug; Größe und Form der einzelnen Stempel.
Erfindungsgemäß weist eine Weiterverarbeitungsvorrichtung für Bedruckstoffe einen Aufnahmeplatz für ein Bearbeitungsmodul gemäß vorangegangener Beschreibung auf, wobei der Aufnahmeplatz ein Datenerfassungselement aufweist, das mit dem Datenerfassungselement des Bearbeitungsmoduls einen Datenaustausch zwischen Weiterverarbeitungsvorrichtung und Bearbeitungsmodul zulässt.
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung weist eine solche Weiterverarbeitungsvorrichtung Steuerungsmittel auf, vermittels der ein neu in den Aufnahmeplatz eingesetztes Bearbeitungsmodul über die Datenerfassungsmittel anhand der im Datenspeicher abgelegten Daten erkannt und initialisiert wird.
Im Rahmen des zu Grunde liegenden erfinderischen Gedankens umfasst die Erfindung auch ein Verfahren zur Initialisierung und zum Datenaustausch zwischen einer flexiblen, modular aufgebauten Weiterverarbeitungsvorrichtung und einem darin eingesetzten Bearbeitungsmodul für Bedruckstoffe mittels der oben beschriebenen Vorrichtung oder vorteilhaften Weiterbildungen.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen näher beschrieben. Es zeigen in schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Weiterverarbeitungsvorrichtung mit mehren Aufnahmeplätzen für ein erfindungsgemäßes Bearbeitungsmodul;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Bearbeitungsmoduls;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Werkzeugwalze für ein Stanzmodul;
Fig. 4a eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Werkzeugwalze für ein Schneidemodul;
Fig. 4b eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Werkzeugwalze für ein Schneidemodul für das Kantenbeschneiden für Registerblätter;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Werkzeugwalze für ein Prägemodul;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Werkzeugwalze für ein Perforiermodul;
Fig. 7 eine schematische Darstellung der Anordnung von Löchern auf einem Bedruckstoff bezüglich der Bewegungsrichtung entlang eines Papierpfades;
Fig. 8 eine schematische Darstellung der Anordnung von einer geraden oder ungeraden Anzahl von Löchern auf einem Bedruckstoff bezüglich der Bewegungsrichtung entlang eines Papierpfades
Die Fig. 1 zeigt den Gesamtaufbau einer modularen Weiterverarbeitungsvorrichtung 100 für Bedruckstoffe 1 mit mehreren Aufnahmeplätzen 51, 52, 53 für Bearbeitungsmodule 40, 40'. Erfindungsgemäße Bearbeitungsmodule 40 mit bestimmten Bearbeitungsmodi werden in dafür vorgesehene Aufnahmeplätze 51, 52, 53 eingesteckt und dort lösbar befestigt, z. B. durch Verklemmung oder durch Verschraubung oder einem vergleichbaren Mechanismus. Die modulare Weiterverarbeitungsvorrichtung 100 kann dabei eine beliebige Anzahl von Aufnahmeplätzen aufweisen. Die in Fig. 1 dargestellte Variante weist die Weiterverarbeitungsvorrichtung 100 und ein Gehäuse 110 mit einem Aufnahmeplatz für ein Bearbeitungsmodul 40, 40' in einem Aufnahmeplatz auf, zusätzliche Bearbeitungsmodule 41' können aber in Zusatzgehäusen 111, 112, 113 eingesetzt werden, wobei das Anbringen der Zusatzgehäuse nach dem "Plug and Play" Prinzip funktioniert.
Dadurch kann je nach Bedarf die Größe der modularen Weiterverarbeitungsvorrichtung 100 an unterschiedliche Bedürfnisse angepasst werden, etwa die Bedürfnisse eines Druck- oder Druckweiterverarbeitungsbetriebes. Die Weiterverarbeitungsvorrichtung 100 könnte aber auch in ihrem Gehäuse 110 bereits mehrere Aufnahmeplätze 51, 52, 53 aufweisen.
Für die Weiterverarbeitungsvorrichtung 100 stehen eine Mehrzahl an unterschiedlichen erfindungsgemäßen Bearbeitungsmodulen 40 mit unterschiedlichen Bearbeitungswerkzeugen 70, 80, 85, 90, 95 zur Verfügung. Die Bearbeitungswerkzeuge 70, 80, 85, 90, 95 können dabei mindestens einen Bearbeitungsmodus oder wie nachfolgend noch weiter erläutert wird, teilweise eine größere Anzahl unterschiedlicher Bearbeitungsmodi durchführen. Es ist auch denkbar, erfindungsgemäße Bearbeitungsmodule 40, 40', die ein Datenspeicherelement 46 aufweisen, mit Bearbeitungsmodulen 40, 40', die die erfindungsgemäßen Merkmale nicht aufweisen, innerhalb einer modularen Weiterverarbeitungsvorrichtung 100 zu mischen, obgleich die ausschließliche Verwendung von erfindungsgemäßen Bearbeitungsmodulen 40, 40' vorteilhafter ist.
Ein Wechsel zwischen unterschiedlichen Bearbeitungsmodi erfolgt einerseits automatisch, wenn die Bearbeitungsmodi, zwischen denen gewechselt werden soll, von dem gleichen Bearbeitungsmodul 40 durchführbar sind, oder manuell, indem ein Bearbeitungsmodul 40 mit einem ersten Bearbeitungsmodus gegen ein anderes Bearbeitungsmodul 40' mit einem zweiten Bearbeitungsmodus ausgetauscht wird. Ein automatischer Austausch von Bearbeitungsmodulen 40, 40' ist ebenfalls denkbar.
Der Austausch eines ersten und eines zweiten Bearbeitungsmoduls 40, 40' erfolgt dabei durch Lösen einer lösbaren Befestigung zwischen dem ersten Bearbeitungsmodul 40 und dem Aufnahmeplatz 51, 52, 53, Herausziehen des ersten Bearbeitungsmoduls 40, Einsetzen des zweiten Bearbeitungsmoduls 40' in den nunmehr freien Aufnahmeplatz 51, 52, 53 und Befestigen der lösbaren Befestigung zwischen Bearbeitungsmodul 40 und dem Aufnahmeplatz 51, 52, 53.
Dabei kommen mechanische und erfindungsgemäß elektrische Datenerfassungselemente 44 an dem Bearbeitungsmodul und dem betreffenden Aufnahmeplatz 51, 52, 53 in Kontakt, die z. B. den mechanischen Antrieb für die Bewegungen innerhalb des Bearbeitungsmoduls 40, 40' von der Weiterverarbeitungsvorrichtung 100 zum erfindungsgemäßen Bearbeitungsmodul 40, 40' gewährleisten, respektive die Übertragung von elektrischen Steuersignalen ermöglichen.
Beim Vorhandensein von mehreren Aufnahmeplätzen 51, 52, 53 ist ein Wechsel der Bearbeitungsmodi von bereits in die Aufnahmeplätze 51, 52, 53 eingesetzten Bearbeitungsmodule 40, 40' zusätzlich durchführbar, indem das Bearbeitungsmodul 40 mit dem ersten Bearbeitungsmodus von einem aktiven Betrieb in einen Bypass-Betrieb gesetzt wird und ein zweites Bearbeitungsmodul 40', das sich bis dahin z. B. im Bypass-Betrieb befunden hat, in einen aktiven Betrieb umgeschaltet wird. Dieses Umschalten kann dabei sowohl manuell als auch mit einer elektronischen Ansteuerung über die Datenerfassungselemente 44 des Bearbeitungsmoduls 40, 40' und des betreffenden Aufnahmeplatzes 51, 52, 53 mit einer geeigneten dem Fachmann bekannten Maschinensteuerung der Weiterverarbeitungsvorrichtung 100 gesteuert werden.
Daten wie Betriebsparameter des Bearbeitungsmoduls 40, 40', die unter anderem die Funktionalität oder den Bearbeitungsmodus/die Bearbeitungsmodi des Bearbeitungsmoduls 40, 40' wiedergeben, werden von der Maschinensteuerung beim Einstecken des neuen Bearbeitungsmoduls 40, 40' in einem der Aufnahmeplätze 51, 52, 53 ausgelesen. Gemäß der eingelesenen Daten wird das Bearbeitungsmodul 40, 40' identifiziert und die Weiterverarbeitungsvorrichtung darauf eingestellt. Auf einem nicht gezeigten Anzeigemittel, wie z. B. einem Bildschirm oder anderen optischen oder akustischen Anzeigemitteln, können die Daten, die aus dem Datenspeicherelement 46 des Bearbeitungsmoduls 40, 40' eventuell aufbereitet dargestellt werden. Diese Daten, die einem Benutzer über ein geeignetes Anzeigemittel dargestellt werden, können unter anderem folgende umfassen: Seriennummer des Bearbeitungsmoduls, Anzahl und Auflistung der mit dem Bearbeitungsmodul 40, 40' durchführbarer Bearbeitungsmodi, bereits durchgeführte Bearbeitungszyklen aller Bearbeitungswerkzeuge 45 (siehe Fig. 2) des Bearbeitungsmoduls 40, 40', Herstellungsdatum, Herstellungstoleranzen, Auswahl von unterschiedlichen Bedruckstoffen 1, die mit dem Bearbeitungsmodul 40, 40' bearbeitet werden können, insbesondere durch Angabe von Bereichen bezüglich zulässiger Abmessungen des Bedruckstoffs, z. B. A5 bis A3, zulässiges Gewicht des Bedruckstoffs sowie der zulässigen Materialien des Bedruckstoffs, wie z. B. Folie, Papier usw. Dadurch erhält der Bediener die Möglichkeit auf einfache Weise festzustellen, ob der von ihm gewünschte Weiterbearbeitungsvorgang von der gegenwärtigen Konfiguration der Weiterverarbeitungsvorrichtung 100 ausführbar ist. Gegebenenfalls kann eine solche Überprüfung auch automatisch erfolgen, wenn z. B. die Weiterverarbeitungsvorrichtung 100 Daten bezüglich eines Druckauftrags von einer vorangehenden Druckmaschine erhält. In diesem Fall können die Parameter, die zur Identifizierung, Initialisierung und den Betrieb des Bearbeitungsmoduls 40, 40' dienen, auch an eine vorangeschaltete oder übergeordnete (nicht gezeigte, dem Fachmann bekannte) Steuerung weitergegeben und gegebenenfalls verwaltet werden.
Ebenfalls ist es möglich, dass eine übergeordnete Steuerung, die einen Druckauftrag und/oder einen Weiterbearbeitungsauftrag bearbeitet, über das nicht gezeigte Anzeigemittel einem Bediener anzeigt, welches Bearbeitungsmodul oder welche Bearbeitungsmodule in die Weiterverarbeitungseinrichtung eingesetzt werden muss müssen, um den Druckauftrag durchführen zu können. In diesem Fall können die Daten, die in dem Datenspeicherelement 46 auf dem Bearbeitungsmodul 40, 40' gespeichert sind, besonders vorteilhaft dazu verwendet werden, um seitens der übergeordneten Steuerung automatisch festzustellen, ob das geforderte Bearbeitungsmodul 40, 40' tatsächlich in die Weiterverarbeitungsvorrichtung 100 eingesetzt wurde.
Besonders vorteilhaft ist dies bei einer Konfiguration der Weiterverarbeitungsvorrichtung, bei der aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Bearbeitungsfunktionen ausgewählt werden kann, z. B. durch das Vorhandensein mehrerer Bearbeitungsmodi in einem eingesetzten Bearbeitungsmodul 40, 40' oder die Möglichkeit des automatischen Wechsels zwischen verschiedenen Bearbeitungsmodulen oder des automatischen Umschalten eines Bearbeitungsmoduls von einem aktiven Betrieb in einen Bypass Betrieb, oder umgekehrt.
In diesem Fall ist durch die Möglichkeit der Kommunikation zwischen einer übergeordneten Steuerung mit dem Bearbeitungsmodul 40, 40' oder den Bearbeitungsmodulen 40, 40' eine automatische Konfiguration der Weiterverarbeitungsvorrichtung ohne die Erfordernis eines Eingriffs eines Benutzers sowie der Wechsel zwischen unterschiedlichen Bearbeitungsmodi besonders effizient und schnell durchführbar.
Weitere Information, die auf dem Datenspeicherelement 46 gespeichert sein können, sind Herstellerdaten, die z. T. in verschlüsselter Form abgespeichert sein können. Diese Herstellerdaten könnten z. B. Wartungspersonal erweiterte Informationen, insbesondere auch über die Benutzung des Bearbeitungsmoduls geben, beim einem defekten Bearbeitungsmodul könnten zusätzlich abgespeicherte Diagnosedaten Hilfestellung gewähren. Ebenfalls ist es denkbar, dass die Herstellerdaten bei der Initialisierung des Bearbeitungsmoduls 40, 40' abgefragt werden und nur dann eine vollständige Initialisierung erlauben, wenn z. B. ein geheimer Herstellerschlüssel übergeben wurde. Dadurch ließe sich verhindern, dass baugleiche Konkurrenzprodukte mit der Weiterverarbeitungsvorrichtung verwendet werden können.
Der Aufbau eines Bearbeitungsmoduls 40 ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Das Bearbeitungsmodul 40 ist erfindungsgemäß mit einem zweiteiligen rotativen Bearbeitungswerkzeug 45 ausgestattet. Hierfür sind innerhalb des Bearbeitungsmoduls 40 zwei zylindrische, gegenläufige Walzen 41, 41' angebracht, eine Werkzeugwalze 41 und eine Matrizenwalze 41', die synchronisierte Bewegungen ausführen, z. B. durch eine Kopplung mittels eines Getriebes oder eines Zahn- oder Keilriemens oder anderem dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannten Kopplungsmechanismen. Das obere Bearbeitungswerkzeug 41 trägt Werkzeugelemente 42, 71, 71, 82, 83, 86, 87, 91, 92, 96, 97, abhängig vom Bearbeitungsmodus des Bearbeitungsmoduls 40. Diese Werkzeugelemente 42, 71, 71, 82, 83, 86, 87, 91, 92, 96, 97 ragen über den Umfang der Werkzeugwalze hinaus und tauchen dadurch bei einer drehenden Bewegung des oberen Bearbeitungswerkzeuges in die Ebene, in der sich die Bedruckstoffe 1 bewegen, ein, wodurch die Bearbeitung der Bedruckstoffe 1 erreicht wird.
Das untere Bearbeitungswerkzeug weist Matrizen 42' auf, die den jeweiligen Werkzeugelementen 42, 71, 71, 82, 83, 86, 87, 91, 92, 96, 97 des oberen Bearbeitungswerkzeugs 41 entsprechen und mit diesen Werkzeugelementen 42, 71, 71, 82, 83, 86, 87, 91, 92, 96, 97 zur Bearbeitung eines durchlaufenden Bedruckstoffes während des Rotierens der Walzen 41, 41' in Eingriff stehen. Dadurch, dass sich die Matrizenwalze 41', die in steter Wirkverbindung mit der Werkzeugwalze 41 steht, mit der Werkzeugwalze 41 zusammen beim Austausch von Bearbeitungsmodulen 40, 40' ausgetauscht wird, entfällt eine zeitaufwendige Justierung zwischen den beiden Walzen 41, 41', der andernfalls bei jedem Wechsel zu erfolgen hätte.
Beispiele für unterschiedliche Werkzeugwalzen 41, 70, 80, 85, 90, 95 für unterschiedliche Bearbeitungsmodule 40, 40' sind in Fig. 3 bis Fig. 6 dargestellt. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Bearbeitungsmodul 40 zum Stanzen von Löchern in Bedruckstoffe 1, z. B. zur Ablage in Ordnern oder zur Vorbereitung für eine anschließende Drahtkamm, Ringbuch- oder Spiralbindung handelt es sich bei dem oberen Bearbeitungswerkzeug 41 um ein Stanzwerkzeug 70. Dabei befinden sich radial auf dem Umfang des Stanzwerkzeugs 70 Stanzelemente 71. Ein Wechsel zwischen verschiedenen Stanzmustern ist hierbei eventuell durch das radiale Versenken der Stempel unter den Umfang des Stanzwerkzeugs 70 möglich.
Bei dem in Fig. 4a dargestellten Bearbeitungswerkzeug 40 zum Schneiden von Bedruckstoffen 1 handelt es sich bei der Werkzeugwalze 41 um ein Schneidewerkzeug 80. Dabei befinden sich radial auf dem Umfang des Schneidewerkzeugs 80 Querschneideelemente 81 und/oder Längsschneideelemente 82, z. B. zur Formatsverkleinerung oder Kantentrimmung und/oder Schneidelemente 83 zur Herstellung von Fenstern oder anderen Formen in einem Bedruckstoff 1, wie sie z. B. häufig in die Einbänden sogenannter Softcover-Bücher eingebracht werden.
In Fig. 4b ist ein Bearbeitungswerkzeug 85 zur Herstellung von Kantenbeschnitt für Register gezeigt. Hier ist eine der Schneiden 87 im Wesentlichen parallel zur Seitenkante ausgerichtet, in die das Register eingebracht werden soll. Mindestens eine zweite Schneide 86 schneidet quer dazu und führt zu einem vollständigen Heraustrennen des überflüssigen Materials. Ebenfalls sind Schneiden für einen halbkreisförmigen oder andersförmigen Kantenbeschnitt für Register möglich, die entsprechende Geometrien aufweisen.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Bearbeitungsmodul 40 zum Prägen von Bedruckstoffen 1 handelt es sich bei der Werkzeugwalze 41 um ein Prägewerkzeug 90. Dabei befinden sich radial auf dem Umfang des Prägewerkzeugs 90 Prägerillen 91, die z. B. axial oder in Umfangsrichtung verlaufen können und/oder Stempel zum Einprägen von Schriftzügen 92 oder Emblemen, Logos oder anderem.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Bearbeitungsmodul 40 zum Perforieren von Bedruckstoffen 1 handelt es sich bei dem der Werkzeugwalze 41 um ein Perforierwerkzeug 95. Dabei befinden sich radial auf dem Umfang des Perforierwerkzeugs 9, z. B. zur entsprechenden Herstellung von Abrisskanten in einem Bedruckstoff.
Bei dem Datenerfassungselement 44 in Fig. 2 kann es sich z. B. um eine handelsübliche, dem Fachmann bekannte RS232/RS485 Schnittstelle handeln. Ein kontaktloses Datenerfassungselement 44 ist ebenfalls möglich, z. B. eine Infrarot- oder Funksignal- Schnittstelle. Ebenfalls ist eine optisches Datenerfassungselement 44 möglich, bei der die Daten über eine Glasfaserverbindung zwischen Aufnahmeplatz 51, 52, 53 und Bearbeitungsmodul 40, 40' ausgetauscht werden. Das Datenspeicherelement 46 ist in Fig. 1 und Fig. 2 nur zur Verdeutlichung an der Außenwand des Bearbeitungsmoduls 40, 40' gezeichnet. Dem Fachmann ist klar, dass das Datenspeicherelement 46 typischerweise im Inneren eines Gehäuses angeordnet ist, wobei die Position des Datenspeicherelements 46 im Bearbeitungsmodul bei geeigneter Verkabelung im Prinzip irrelevant ist.
Im Weiteren wird auf eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines Bearbeitungsmoduls eingegangen, nämlich eines erfindungsgemäßen Bearbeitungsmoduls 40, 40' zur Erzeugung von bestimmten Lochanordnungen LU, LG in einem Bedruckstoff 1sowie die Komprimierung der Information über die Lochanordnungen LU, LG auf einem Datenspeicherelement 46.
In Fig. 7 ist schematisch ein blattförmiger Bedruckstoff 1 mit einer Anzahl von Löchern 3 gezeigt. Mit dem Bezugszeichen 2 ist ein Pfeil gekennzeichnet, der die Bewegungsrichtung eines blattförmigen Bedruckstoffs durch eine Weiterverarbeitungsvorrichtung 100 angibt und die Richtung einer x-Achse und senkrecht dazu die y-Achse eines kartesischen Koordinatensystems vorgibt.
Für gewöhnlich besteht eine Lochanordnung LU, LG aus einer Mehrzahl von Löchern, die im Wesentlichen auf einer gedachten Linie parallel zu der y-Achse angeordnet sind. Der Ursprung des Koordinatensystems ergibt sich durch den Schnittpunkt zwischen dieser gedachten Linie und der Mittellinie M. Von diesem Ursprung aus wird die x- und y- Positionen der einzelnen Löcher 3 der Lochanordnung LU, LG gemessen.
Die überwiegende Mehrzahl von Standardlochanordnungen LU, LG weist eine zur Mittellinie M symmetrische Anordnung auf. Wie in Fig. 8 dargestellt lassen sich diese in geradzahlige Lochanordnungen LG und ungeradzahlige Lochanordnungen LU unterscheiden.
Standardlochanordnungen wie die internationale 2 Loch-Anordnung, die japanische 2 Loch-Anordnung, die deutsche 2 Loch-Anordnung, die US 3 Loch-Anordnung, die japanische 3 Loch-Anordnung sowie die deutsche 4 Loch-Anordnung haben gemein, dass sie symmetrisch zu der Mittellinie M sind, die Löcher 3 den gleichen Abstand zueinander haben, alle Löcher 3 der Lochanordnung die gleiche Form (z. B. rund oder eckig) und die gleichen Abmessungen (Durchmesser, Länge und Breite) haben und es sich nur um eine einzige Reihe von Löchern handelt. In diesem ersten Fall ist es ausreichend, folgende Daten zur Speicherung der Position aller Löcher 3 der betreffenden Lochanordnung anzugeben: Anzahl der Löcher, X- und Y-Ausdehnung eines Lochs 3 oder entsprechend dessen Durchmesser, Entfernung des ersten Loches 3 zur Mittellinie M. Für eine ungerade Anzahl von Löchern 3 liegt das mittlere Loch zwangsläufig auf der Mittellinie. Die Lochanordnung LU, LG im Falle von Ringbindungen, Kammbindungen oder Spiralbindungen fallen ebenfalls in diese Gruppe.
Bei Standardlochanordnungen wie die US 5 Loch-Anordnung, die schwedische Standard Loch-Anordnung sowie die Bell/At&T 7 Loch-Anordnung sind die Löcher 3 symmetrisch zu der Mittellinie M angeordnet, haben alle Löcher 3 der Lochanordnung die gleiche Form (z. B. rund oder eckig) und den gleichen Abmessungen (Durchmesser, Länge und Breite), es handelt sich nur um eine einzige Reihe von Löchern 3, aber die Löcher 3 weisen unterschiedliche Abstände zueinander auf. In diesem zweiten Fall ist es ausreichend, folgende Daten zur Speicherung der Position aller Löcher 3 der betreffenden Lochanordnung LU, LG anzugeben: Anzahl der Löcher, X- und Y-Ausdehnung eines Lochs 3 oder entsprechend dessen Durchmesser, Entfernung jedes Loches 3 zur Mittellinie M mit einer y-Position mit y > 0. Durch die Symmetrie der Lochanordnung ergibt sich die Position der Löcher y < 0 für die andere Hälfte der Löcher. Für eine ungerade Anzahl von Löchern 3 liegt das mittlere Loch zwangsläufig auf der Mittellinie. Liste der Bezugszeichen 1 Bedruckstoff
2 Bewegungsrichtung des Bedruckstoffs
3 Loch
40, 40' Bearbeitungsmodul
41 Werkzeugwalze
41' Matrizenwalze
42 Werkzeugselement
42' Matrize
44 Datenerfassungselement
45 Bearbeitungswerkzeug
46 Datenspeicherelement
51 Aufnahmeplatz
52 Aufnahmeplatz
53 Aufnahmeplatz
70 Stanzwerkzeug
71 Stanzelement (Stempel)
80 Schneidewerkzeug
81 Querschneidelement
82 Längsschneideelement
83 Fensterschneideelement
85 Registerschneidewerkzeug
86 Registerschneide
87 Registerschneide
90 Prägewerkzeug
91 Prägerillen
92 Textprägestempel
95 Perforierwerkzeug
96 Querperforationsnadeln
97 Längsperforationsnadeln
100 erfindungsgemäße Vorrichtung
110 Gehäuse der Vorrichtung
111 Zusatzgehäuse
112 Zusatzgehäuse
113 Zusatzgehäuse
M Mittellinie des Transportpfades der Bedruckstoffe
LU Lochanordnung mit ungerader Anzahl von Löchern
LG Lochanordnung mit gerader Anzahl von Löchern
X Koordinate in Bewegungsrichtung
Y Koordinate senkrecht zur Bewegungsrichtung

Claims

1. Bearbeitungsmodul (40, 40') für eine Weiterverarbeitungsvorrichtung für Bedruckstoffe (1) mit mindestens einem, im Bearbeitungsmodul (40, 40') angeordneten Bearbeitungswerkzeug (45) mit mindestens einer Bearbeitungsfunktionalität, sowie mindestens einem Datenspeicherelement (46) zum Abspeichern von Daten, sowie mindestens einem Datenerfassungselement (44) zum Auslesen und/oder Einlesen von Daten auf dem Datenspeicherelement (46), wobei es sich bei den Daten zumindest teilweise um Parameter handelt, die eine eindeutige Identifizierung des Bearbeitungsmoduls (40, 40') zulassen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter zur Identifizierung in einem nichtflüchtigen Speicher (46) abgelegt sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten auf dem Datenspeicherelement (46) in komprimierter Form abgespeichert werden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten, die auf dem Datenspeicherelement (46) abgespeichert sind, Daten umfassen bezüglich mindestens einem der folgenden: Herstellungsdatum; Seriennummer; Bearbeitungsfunktion des Bearbeitungsmoduls (40, 40'); Anzahl der Bearbeitungsfunktionen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass während des Betriebes des Bearbeitungsmoduls (40, 40') in einer Weiterverarbeitungsvorrichtung auf dem Datenspeicherelement (46) Daten gespeichert werden bezüglich mindestens einem der folgenden: Anzahl der Bearbeitungszyklen pro Bearbeitungsfunktion; Anzahl der Bearbeitungszyklen des Bearbeitungsmoduls (40, 40').

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Bearbeitungsmodul (40, 40') um ein rotativ arbeitendes Stanzmodul (40, 40') mit einer Stempelwelle (70) und einer Matrizenwelle (41') handelt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten, die auf dem Datenspeicherelement (46) gespeichert werden, Daten umfassen bezüglich mindestens einem der folgenden: Anzahl möglicher Lochanordnung (LU, LG) mit dem Bearbeitungswerkzeug (45); Anzahl der Stempel (71) in dem Bearbeitungswerkzeug (45); Position der Stempel (71) in dem Bearbeitungswerkzeug (71); Größe und Form der einzelnen Stempel (71).

8. Weiterverarbeitungsvorrichtung für Bedruckstoffe (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Weiterverarbeitungsvorrichtung (100) einen Aufnahmeplatz (51, 52, 53) für ein Bearbeitungsmodul (40, 40') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist, wobei der Aufnahmeplatz (51, 52, 53) ein Datenerfassungselement aufweist, das mit dem Datenerfassungselement (46) des Bearbeitungsmoduls (40, 40') einen Datenaustausch zwischen Weiterverarbeitungsvorrichtung (100) und Bearbeitungsmodul (40, 40') zulässt.

9. Weiterverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiterverarbeitungsvorrichtung (100) Steuerungsmittel aufweist, vermittels der ein neu in den Aufnahmeplatz (51, 52, 53) eingesetztes Bearbeitungsmodul (40, 40') über die Datenerfassungsmittel (44) anhand der im Datenspeicherelement (46) abgelegten Daten erkannt und initialisiert wird.

10. Verfahren zur Einrichtung einer Weiterverarbeitungsvorrichtung (100) für Bedruckstoffe (1) mit mindestens einem Aufnahmeplatz (51, 52, 53) für ein Bearbeitungsmodul (40, 40'), dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Weiterverarbeitungsvorrichtung (100) um eine Weiterverarbeitungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 9 handelt.