DRUCKANLAGE UND VERFAHREN ZUM BEDRUCKEN VON DRUCKGUT
Die Erfindung betrifft eine Druckanlage zum Bedrucken von Druckgut mit mehreren Digitaldruckstationen, mindestens einer Vor- und/oder Nachbehandlungsstation und mehreren Druckgutträgern zum Aufnehmen eines Druckgutes und zum Transportieren des Druckgutes zu den Stationen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Bedrucken eines Druckguts, wobei zum Bedrucken mehrere Digitaldruckstationen und mindestens eine Vor- und/oder Nachbehandlungsstation vorgesehen sind und die Druckgüter jeweils auf einem Druckgutträger angeordnet und damit zu den Stationen transportiert werden, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.
Eine gattungsgemäße Druckanlage geht beispielsweise aus der WO 2009/146767 A1 hervor. Bei dieser bekannten Druckmaschine wird ein zu bedruckendes Textil als Druckgut auf einen Druckgutträger aufgebracht. Der Druckgutträger mit dem aufge- spannten Textil durchläuft mehrere Digitaldruckstationen, welche in einer Linie entlang einer Förderbahn angebracht sind. Entlang der Förderbahn können weitere Bearbei- tungsstationen, etwa zur Vor- oder Nachbehandlung, angeordnet sein. Eine solche Druckanlage arbeitet effizient, wenn viele Druckgüter gleich zu bedrucken sind.
Bei einem individuellen Bedrucken von Textilien, etwa von T-Shirts, kann es erforder- lich sein, dass ein erstes Textil beispielsweise nur mit einer Farbe zu bedrucken ist, während ein nachfolgendes Textil mit mehreren Farben zu bedrucken ist. Auch kann es sein, dass einige Textilien eine Vorbehandlung, etwa eine Grundierung benötigen, ein anderes Textil jedoch nicht. Da jedoch alle Textilien alle Stationen durchlaufen, ist
der Zeitaufwand für alle Textilien nahezu gleich hoch und die Effizienz einer solchen Druckanlage sinkt.
Aus der EP 2 509 791 B1 ist eine Druckmaschine bekannt, bei welcher entlang eines Basisrahmens eine Vielzahl von Druckstationen entlang einer ovalförmigen Umlauf- bahn angeordnet sind. Weiterhin sind eine Vielzahl von Druckgutträgern vorgesehen, welche ein zu bedruckendes Werkstück zu den einzelnen Druckstationen entlang der Umlaufbahn transportiert. Zur Erhöhung der Flexibilität ist bei dieser Druckmaschine vorgesehen, dass jeder Druckgutträger mit einem Antrieb ausgestattet ist, welcher über eine Kontaktverbindung mit einer elektrischen Energiequelle verbunden ist. Wei- terhin weist jeder Druckgutträger mindestens ein Antriebsrad zum Antreiben des Druckgutträgers auf, wobei das Antriebsrad mit einer Führungsbahn reibschlüssig o- der formschlüssig in Eingriff steht. Trotz der erhöhten Flexibilität bestimmt etwa beim Durchlauf eines Werkstücks, welches mit einer Vielzahl von Farben zu bedrucken ist, dieses den Gesamtdurchsatz durch die Druckmaschine.
Aus der EP 3 121 015 A1 geht eine Druckvorrichtung mit einem Drucktisch hervor, auf welchem zwei Paletten parallel zueinander zwischen einer Rüststation und einer Druckstation verfahrbar gelagert sind.
Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, eine Druckanlage und ein Verfahren zum Bedrucken von Druckgut anzugeben, mit welchen auch individuell unterschiedlich zu bedruckendes Druckgut mit hoher Effizienz bedruckbar ist.
Die Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Druckanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 beziehungsweise durch ein Verfahren mit den Merkmalen des An- spruchs 12 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängi- gen Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Druckanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckgut- träger jeweils einen eigenen Antrieb, ein lenkbares Fahrgestell und eine Steuereinheit zum unabhängigen Verfahren der Druckgutträger aufweisen und dass die Stationen an einer Transportfläche angeordnet sind, auf welcher die Druckgutträger frei verfahr- bar sind.
Eine Grundidee der Erfindung liegt darin, von einer linearen Förderbahn für alle Druck- gutträger abzugehen und diese als frei verfahrbare Druckgutträger auszubilden. Hier- für weisen die Druckgutträger jeweils einen eigenen Antrieb, ein lenkbares Fahrgestell und eine Steuereinheit zum unabhängigen Verfahren der Druckgutträger auf.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die einzelnen Stationen nicht mehr linear oder sequenziell zueinander angeordnet, sondern in der Fläche verteilt an einer Transportfläche positioniert, auf welcher die Druckgutträger frei oder beliebig verfahr- bar sind.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung können so die einzelnen Druckgutträger frei und allein abhängig von Auftragsdaten geeignete und frei verfügbare Stationen der Druck- anlage ansteuern. Flierdurch wird ein First in-First out-Prinzip aufgehoben und von ei- ner sequenziellen Abarbeitung von Druckaufgaben abgegangen. Ein Druckgutträger mit einem Druckgut, welches beispielsweise nur mit einer Farbe zu bedrucken ist, kann so einen früher gestarteten Druckgutträger, welcher mehrere Druckstationen zu durch- laufen hat, überholen. So kann Druckgut zeiteffizient bedruckt werden, wobei gleich- zeitig die einzelnen Druck- und Bearbeitungsstationen effizient genutzt werden kön- nen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die gesamte Druckanlage relativ einfach an Kapazitätsänderungen, insbesondere durch Hinzufügen weiterer notwendi- ger Druckstationen oder Bearbeitungsstationen, angepasst werden kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass mindestens eine Ladestation zum Beladen des Druckgutes auf den Druckgutträger und/oder mindes- tens eine Entladestation zum Entnehmen des bedruckten Druckgutes von dem Druck- gutträger vorgesehen ist. An diesen Lade- beziehungsweise Entladestationen können Bedienpersonal zum manuellen Laden oder Entladen vorgesehen sein. Die Ladestati- onen können auch teilautomatisiert oder vollautomatisiert vorgesehen sein, wobei etwa ein Laderoboter ein Druckgut, etwa ein T-Shirt, aus einem Lager entnimmt und dem Druckgutträger zuführt.
Hinsichtlich des Druckgutes sind vorzugsweise Textilien, insbesondere Bekleidungs- stücke, wie T-Shirts, Sweatshirts etc. vorgesehen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf
das Bedrucken von Textilien beschränkt, sondern kann insbesondere auch das Bedru- cken von Leder, Holz, Stein, Keramik, Metallteilen, Kartons, Kunststoffen oder sonsti- gen einzelnen Stückgütern eingesetzt werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung kann darin gesehen wer- den, dass die Steuereinheit des Druckgutträgers eine Empfangseinrichtung zum Emp- fangen von Auftragsdaten für einen Druckauftrag des aufgenommenen Druckgutes aufweist. Die Empfangseinrichtung kann dabei kontaktgebunden zur Datenübertra- gung etwa an der Ladestation oder vorzugsweise kontaktlos arbeiten. Die Empfangs- einheit kann insbesondere ein Scanner sein.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass an der Ladestation eine Sendeeinrichtung zum Übertragen und/oder Anzeigen von Auftragsdaten vorgesehen ist. Mit der Aufnahme des Druckgutes erhält somit der verfahrbare Druckgutträger alle notwendigen Auf- tragsdaten und somit die notwendigen Informationen, welche einzelnen Druck- und Bearbeitungsstationen anzufahren sind. Die vorhandenen Stationen können in einem entsprechenden Speicher der Steuereinheit des Druckgutträgers hinterlegt sein.
Besonders zweckmäßig ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass eine zent- rale Rechnereinheit vorgesehen ist, welche mit den Stationen in Verbindung steht. So- mit kann über eine zentrale Rechnereinheit der Betriebszustand aller Stationen abge- fragt und entsprechende Daten an die Stationen auch übertragen werden.
Eine besonders effiziente Betriebsweise ergibt sich nach einer weiteren Ausführungs- form der Erfindung dadurch, dass die Stationen Datenübertragungseinrichtungen auf- weisen, welche Informationen zur Auslastung der Station an die zentrale Rechnerein- heit und/oder die Steuereinheit der Druckgutträger übertragen.
Besonders zweckmäßig ist es dabei, dass die zentrale Rechnereinheit mit den verfahr- baren Druckgutträgern in Datenverbindung steht.
Auf diese Weise erhalten die Steuereinheiten der verfahrbaren Druckgutträger alle notwendigen Informationen, welche notwendig sind, einen erteilten Auftrag in effizi- enter Weise abzuarbeiten. Anhand von vorgegebenen Bedingungen kann die Steu- ereinheit oder die zentrale Rechnereinheit eigenständig entscheiden, welche Station
und in welcher Abfolge einzelne Stationen zum Erfüllen eines Druckauftrages anzu- fahren sind.
Grundsätzlich können die Druckgutträger mit jedem geeigneten Antrieb versehen sein. Insbesondere können auch ein induktiver Antrieb und/oder zumindest eine induktive Energieversorgung von Seiten der Transportfläche erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass der Antrieb des Druckgutträgers als ein Elektroantrieb ausgebildet ist und dass der Druckgutträger eine aufladbare Batterie aufweist. Die Batterie kann dabei vorzugsweise ein Lithiumionenakku sein, der sehr leistungsstark ist und einen relativ preiswerten Energiespeicher darstellt.
Besonders zweckmäßig ist es dabei, dass mindestens eine elektrische Aufladestation vorgesehen ist, welche zum Aufladen der Batterie des Druckgutträgers ausgebildet ist. Die Aufladestationen können mit Bearbeitungsstationen kombiniert sein oder separate Auflade- oder Wartungsstationen sein. Insbesondere kann eine Vielzahl von Aufla- destationen an der Transportfläche angeordnet sein. Dabei entscheidet die Steuerein- heit jedes Druckgutträgers oder die zentrale Rechnereinheit, wann und welche Aufla- destation durch den verfahrbaren Druckgutträger anzusteuern ist. Dies kann abhängig von der Restkapazität der Batterie und von freien Kapazitäten an Aufladestationen entschieden werden.
Auch wenn die erfindungsgemäße Druckanlage vorzugsweise mit Digitaldruckstatio- nen versehen ist, können ergänzend oder gegebenenfalls auch alternativ andere Druckstationen oder sonstige Bearbeitungsstationen vorgesehen sein. Besonders be- vorzugt ist es dabei, dass mindestens eine Trocknerstation und/oder mindestens eine Pressstation und/oder mindestens eine Beflockungsstation und/oder mindestens die Siebdruckstation und/oder mindestens eine weitere Bearbeitungsstation vorgesehen sind.
Eine Trocknungsstation dient während oder nach dem Bedrucken zum Trocknen eines aufgebrachten Substrates oder einer Tinte. Eine Pressstation kann zum zusätzlichen Fixieren des aufgebrachten Mediums und insbesondere der Tinte dienen. Für be- stimmte Drucke mit Faseroberfläche kann eine sogenannte Beflockungsstation zum Aufbringen von Fasern oder sonstigen gestalterischen Elementen vorgesehen sein. Zum schnellen Aufbringen größerer Mengen von Tinte oder anderen Substanzen kann
mindestens eine Siebdruckstation mit einer Siebdruckschablone angeordnet sein. Ein Siebdruck ist dabei insbesondere zum Aufbringen einer Grundierung besonders vor- teilhaft, etwa einer Weißgrundierung auf einem dunklen oder schwarzen Textil.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass durch die Steuereinheit speicherbar ist, welche Stationen zum Abarbeiten des Auftrags angefahren worden sind, und dass eine Auswerteeinheit vorgesehen ist, welche zur Qualitätssicherung ein Druckergebnis des zu bedruckenden Druckgutes mit den verwendeten Stationen ab- gleicht.
Werden bei einer Qualitätssicherung Mängel am Druckergebnis festgestellt, kann an- hand der abgespeicherten Bearbeitungsdaten mit den verwendeten Stationen ermittelt werden, welche Station eventuell gewartet oder zur Vermeidung von Fehldrucken ab- geschaltet werden muss. Durch eine entsprechende Automatisierung der Qualitätssi cherung, etwa durch ein Kamerasystem mit einem Bildverarbeitungssystem, können so auch erste Abweichungen an einem Druckergebnis so frühzeitig ermittelt werden, dass durch eine rechtzeitige Wartung einzelner Stationen ein fehlerfreier Druckbetrieb erreicht oder zumindest angestrebt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckgutträ- ger jeweils einen eigenen Antrieb, ein lenkbares Fahrgestell und eine Steuereinheit aufweisen und die Druckgutträger unabhängig voneinander verfahren werden und dass die Stationen an einer Transportfläche angeordnet sind, auf welcher die Druck- gutträger frei zu einzelnen Stationen verfahren werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere mit der zuvor beschriebenen er- findungsgemäßen Druckanlage durchgeführt werden. Es können dabei die zuvor be- schriebenen Vorteile erreicht werden.
Die Erfindung wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels weiter erläutert, welches schematisch in der Zeichnung dargestellt ist.
In der einzigen Zeichnung ist schematisch eine erfindungsgemäße Druckanlage 10 in stark verkleinertem Maßstab in Draufsicht dargestellt.
Die Druckanlage 10 weist eine Transportfläche 12 auf, welche insbesondere ein Hal- lenboden sein kann. Auf der Transportfläche 12 ist eine Vielzahl von verfahrbaren
Druckgutträgern 40 angeordnet, welche jeweils ein kastenartiges lenkbares Fahrge- stell 42 und eine obere Aufnahmefläche für ein zu bedruckende Druckgut, insbeson- dere ein T-Shirt, aufweisen. Die Aufnahmefläche kann eine feste oder lösbare Palette aufweisen. Unter einem lenkbaren Fahrgestell 42 ist sowohl ein mechanischer Lenk- mechanismus mit Lenkachse als auch eine Einzelradansteuerung mit Starrachse oder eine sonstige geeignete Lenkeinrichtung zu verstehen. Die verfahrbaren Druckgutträ- ger 40 weisen einen nicht näher dargestellten Elektroantrieb auf, der von einer auflad- baren Batterie mit Energie versorgt wird. Weiterhin weisen die Druckgutträger 40, die auch als bot bezeichnet werden können, eine Empfangs- oder Leseeinrichtung zum Aufnehmen von Auftragsdaten auf.
Die Auftragsdaten können an einer Ladestation 30, welche mit einer entsprechenden Sendeeinrichtung 32 versehen ist, aufgenommen werden, wenn automatisch oder von einer Bedienperson das Druckgut mit oder ohne Palette auf die Aufnahmefläche auf dem Druckgutträger 40 aufgebracht wird. Das Textil kann dabei einem unmittelbar an der Ladestation 30 vorgesehenen Lager 5 entnommen werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Ladestation 30 zum Beladen einer Vielzahl von Druckgut- träger 40 gleichzeitig als eine Aufladestation 34 ausgebildet, um die Batterie des Druckgutträgers 40 mit elektrischer Energie aufzuladen. Es können jedoch auch wei- tere Aufladestationen 34 getrennt von der Ladestation 30 an der Transportfläche 12 vorgesehen sein.
Weiterhin kann an der Ladestation 30 eine Überwachungseinrichtung, insbesondere ein Kamerasystem vorgesehen sein, mit welchem ein korrektes, insbesondere falten- freies Aufbringen des Druckgutes auf dem Druckgutträger 40 überprüft werden kann. Wird ein Fehler beim Beladen festgestellt, fährt der Druckgutträger 40 unmittelbar wie- der in die Ladestation 30 zur Fehlerbehebung zurück.
Entsprechend den in der Ladestation 30 übertragenen Auftragsdaten entscheidet eine Steuereinheit des Druckgutträgers 40 gegebenenfalls unter Einflussnahme einer zent- ralen Rechnereinheit, welche Stationen an der Transportfläche 12 anzusteuern sind.
So kann der Druckgutträger 40 zunächst eine Vorbehandlungsstation 16 anfahren, in welcher das Druckgut für das nachfolgende Bedrucken zunächst in bekannter Weise vorbehandelt wird. Anschließend kann der Druckgutträger 40 mit dem Druckgut eine
oder mehrere digitale Druckstationen 14 anfahren, bei welchen mittels digitaler Tinten- strahldruckköpfe eine oder mehrere Farben auf das Druckgut aufgebracht werden. Da- bei können die digitalen Druckstationen 14 als Durchlaufdruckstationen 14a ausgebil- det sein, bei welchen der Druckgutträger 40 die Druckstation linear durchläuft. Alter- nativ oder ergänzend kann der Druckgutträger 40 mit dem Druckgut auch Stationsdru- cker 14b ansteuern, bei welchem der Druckgutträger 40 mit dem Druckgut während des Druckvorganges an einer Druckposition feststeht. Nach dem digitalen Bedrucken verlässt der Druckgutträger 40 wieder die Druckposition an dem Stationsdrucker 14b.
Abhängig von dem Druckauftrag kann bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Druckgutträger 40 auch eine oder mehrere Siebdruckstationen 24 anfahren, bei denen beispielsweise ein weißer Untergrund, Pretreatment, Spezialeffekte wie Glitter, Folien, Kleber, FID etc. aufgetragen werden können. Die Siebdruckstationen 24 können dabei mit automatischen Siebwechseleinrichtungen versehen sein.
Zur Nachbehandlung können auch weitere Stationen wie ein Trockner vorgesehen sein.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Druckanlage 10 fährt der Druckgutträger 40 nach dem letzten Druck- und Bearbeitungsschritt eine Entladestation 38 an, wobei eine Trocknerstation 20 der Entladestation 38 nachgeschaltet ist. In der Entladestation 38 kann das bedruckte Druckgut alleine oder mit einer lösbaren Palette von dem Druckgutträger 40 entnommen und über eine Fördereinrichtung 39 durch eine ab- schließende Trocknerstation 20 und eine Verpackungsstation 22 verfahren werden. Von der Fördereinrichtung 39 kann dann das fertig bearbeitete und verpackte Druckgut zu einer Versandstation 6 gebracht werden.
An der Entladestation 38 kann zur Qualitätsprüfung ebenfalls eine entsprechende Ein- richtung, insbesondere ein Kamerasystem, vorgesehen sein. Bei festgestellten Quali- tätsmängeln kann die mangelhafte Ware ausgeschleust oder der Druckgutträger 40 mit dem Druckgut zur Nachbearbeitung zu einer der vorgeschalteten Stationen, insbe- sondere auch zu der Ladestation 30 rückgeführt werden.
Nach dem Entnehmen des fertigen Druckgutes von dem Druckgutträger 40 kann der Druckgutträger 40 wieder für einen weiteren Bearbeitungsvorgang an die Ladestation 30 zurückkehren.