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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Transport einer bedruckten Materialbahn nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 12.
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Beim Transport von bedruckten Materialbahnen, insbesondere bei Druckmaschinen im Verpackungsdruck, ist es häufig notwendig, die Qualität des Druckbildes auf der bedruckten Materialbahn mit einer Inspektionsvorrichtung zu überprüfen.
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Häufig werden Kameras zur Beobachtung bzw. Inspektion einer Materialbahn eingesetzt. In der Regel werden von ihnen Daten aufgezeichnet, an eine Rechner gesteuerte Einheit gesendet und dort weiterverarbeitet. So zeigt die
EP 1 249 346 B1 eine Kamera, die die spektrale Zusammensetzung des Druckbildes auf einer Materialbahn überwacht. In der Patentanmeldung
DE 4 301 272 A1 wird eine Kamera beispielsweise zur Beobachtung und Vermeidung von Registerfehlern verwendet.
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Bei Druckmaschinen kann es im laufenden Druckbetrieb zu Flecken, Schlieren oder Rakelstreifen kommen, die vorteilhafterweise möglichst früh erkannt werden sollten. Zur Qualitätsüberwachung werden in der Regel eine oder mehrere Kameras oder andere Bildaufnahmeeinrichtungen verwendet, die entweder ständig Bilddaten an eine Bildauswertestation senden oder von einem Bediener mittels eines externen Monitors überwacht werden.
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Nachteilig ist jedoch, dass bei bedruckten Materialbahnen eine optische Inspektion des Bedruckstoffes je nach Auftrag an verschiedenen Stellen der Materialbahn zu erfolgen hat insbesondere das vorzugsweise mit Flexo- oder Tiefdruckmaschinen ausgeführte Bedrucken von Verpackungsmaterial bringt in diesem Zusammenhang eine außerordentliche Vielfalt an Varianten mit sich. So gibt es einseitig bedruckte Materialbahnen, die mit einer Mehrzahl von Kameras von einer Seite des Bedruckstoffes her beobachtet werden müssen. In der Regel sind die unterschiedlichen Kameras orthogonal zur Laufrichtung der Bahn unterschiedlich positioniert, so dass sie entlang der Breite der Druckmotive unterschiedliche Bereiche derselben untersuchen können.
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Diese Bereiche wechseln von Auftrag zu Auftrag ständig, so dass Neupositionierungen der Kameras vorgenommen werden müssen.
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Die Patentanmeldung
EP 1 714 786 A2 zeigt eine Transportvorrichtung, die eine Kamera zur Inspektion bzw. Beobachtung einer Materialbahn, die parallel zur Ebene und senkrecht zur Förderrichtung (beschränkt auf eine Seite der Materialbahn) beweglich gelagert ist, umfasst. Dadurch wird die Positionierung der Kamera orthongonal zu dem zu beobachtenden Druckbild und/oder den Druckmarken der einen Seite der Materialbahn erleichtert.
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Wenn – wie insbesondere im Verpackungsdruck – die Materialbahn nach einem Auftragswechsel im Konterdruck bedruckt werden und die Beobachtung von der zweiten bedruckten Seite der Materialbahn vorgenommen werden soll, muss diese weiterhin mithilfe von Führungs- und Leitwalzen beispielsweise an einer weiteren Kamera vorbeigeführt werden.
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Die Zahl der derart eingesetzten Kameras in einer Druckmaschine kann hoch sein. So können beispielsweise fünf Kameras zur Beobachtung einer Bahnseite eingesetzt werden. Beim nächsten Druckauftrag können drei dieser Kameras eine Bahnseite beobachten, während die zwei restlichen Kameras die andere Seite beobachte. Dieses Beispiel verdeutlicht, dass es zahlreiche Alternativen gibt, die zu berücksichtigen sind. Die Befriedigung dieser Alternativen durch die Variation des Bahnweges macht eine Vielzahl von Leitwalzen notwendig und erfordert bei einem solchen Auftragswechsel das erneute „Einfädeln” der Bahn zur Festlegung des geänderten Transportweges der Bahn durch die Maschine, die dann zumindest teilweise an anderen Leitwalzen vorbeiläuft.
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Die große Anzahl der Führungswalzen innerhalb der Bahninspektionseinrichtung einer Transportvorrichtung, die damit verbundene mechanischen Belastung der Bahn und das zeitaufwendige Einfädeln der bedruckten Materialbahn in die Transportvorrichtung werden als nachteilig empfunden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Transportvorrichtung für eine bedruckte Materialbahn vorzuschlagen, die die oben genannten Nachteile vermeidet.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 12 gelöst.
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Die Erfindung offenbart eine Transportvorrichtung einer Druckmaschine, die eine Inspektionsvorrichtung für eine bedruckte Materialbahn umfasst, welche lediglich 3 Leitwalzen benötigt. Auch eine Inspektionsvorrichtung mit lediglich zwei Leitwalzen ist denkbar. In der Inspektionsvorrichtung wird die bedruckte Materialbahn über zwei Leitwalzen an einer ersten Kamera vorbeigeführt, deren Position durch eine erste Anlenkmöglichkeit festgelegt ist.
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Unter Anlenkmöglichkeit ist in diesem Zusammenhang eine Befestigungsmöglichkeit in der Transportvorrichtung zu verstehen. Diese Befestigungsmöglichkeit kann die Kamera völlig ortsfest an einer Position fixieren. Diese Ausprägung der Anlenkmöglichkeit kann beispielsweise für Kameras zur Erfassung von Registermarken ausreichend sein, da diese zumeist in einem räumlich beschränkten Bereich am Rand der Bahn aufgedruckt sind.
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Die Anlenkmöglichkeit kann jedoch auch eine Beweglichkeit der Kamera in einem gewissen Bereich auf einer Seite der Bahn gewährleisten, wie das bei der bereits erwähnten
EP 1 714 786 A2 der Fall ist. Eine Anlenkmöglichkeit kann eine oder mehrere Schienen umfassen. Die Kamera wird dann über einen geeigneten Schlitten verfügen, der eine Beweglichkeit der Kamera auf der Bahn herstellt. Eine Anlenkmöglichkeit kann jedoch auch in Form eines Schwenkarms oder einer sonstigen Schwenkvorrichtung verkörpert sein, der oder die die Bewegbarkeit der Kamera auf einer Seite der Bahn herstellt.
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Die Anlenkmöglichkeit hält die Kamera also in einer Position zur Bahn oder gewährleistet die Beweglichkeit der Kamera auf einer Seite der Bahn.
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Es ist jedoch auch möglich, die Kamera ohne eine solche mit der Transportvorrichtung in irgendeiner Weise verbundene Anlenkmöglichkeit zu positionieren. So kann die Kamera in eine Beobachtungsposition zur Bahn mit einer externen Vorrichtung, die beispielsweise auf dem Hallenboden fahrbar ist gebracht und dort fest oder verfahrbar positioniert werden.
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Wie bereits erwähnt löst die Änderung der Kameraposition zur Bahn (Beobachtbarkeit der Vorder- oder der Rückseite) eine ganze Reihe von Problemen des Standes der Technik. Auch hier kann diese Veränderbarkeit durch eine zweite Anlenkstelle für die betreffende Kamera oder durch einen entsprechenden Positionswechsel mithilfe einer nicht unmittelbar mit dem Maschinengestell verbundenen Vorrichtung vorgenommen werden.
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Als Folge dieses Positionswechsels der Kamera muss der Transportweg der Bahn in der Inspektionsvorrichtung nicht mehr variiert werden. Die Bahn kann an denselben Leitwalzen vorbeilaufen wie zuvor.
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Bei der Fortbildung einer Vorrichtung mit einer ersten und einer zweiten Anlenkmöglichkeit pro Kamera ist es vorteilhaft, ein Transportmittel vorzusehen, das die Kamera von dem Arbeitsbereich der ersten in den Arbeitsbereich der zweiten Anlenkmöglichkeit bringt. Sind die beiden Anlenkmöglichkeiten beispielsweise als Schienenführungen ausgeführt, so kann das Transportmittel in einem verbindenden Schienenstück bestehen, das die Arbeitsbereiche der ersten und der zweiten Anlenkmöglichkeit (hier Schienenabschnitt) miteinander verbindet.
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Bestehen die Anlenkmöglichkeiten in Schwenkarmen mit Schwenkbereichen (Arbeitsbereichen) zu beiden Seiten der Materialbahn, so kann als Transportmittel ein dritter Schwenkarm vorgesehen werden, der die Arbeitsbereiche der beiden Anlenkmöglichkeiten miteinander verbindet Es ist jedoch vorteilhaft, die Schwenkbereiche der Anne so aufeinander abzustimmen, dass eine Übergabe der Kamera von einem Arm zum anderen stattfinden kann.
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Eine automatische Übergabe ist bei dem Schienenmodell jedoch einfacher.
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Vorteilhaft ist, wenn sich die bedruckte Materialbahn während der Beobachtung bzw. Inspektion durch eine Kamera zwischen der Kamera und einem Hintergrundkörper befindet. Der Hintergrundkörper dient dazu, den Kontrast des Druckbildes der Materialbahn für die beobachtende Kamera zu verbessern. Da die bedruckte Materialbahn sowohl eine transparente Folie wie auch eine untransparente Papierbahn sein kann, kann der Hintergrundkörper sowohl lichtreflektierende wie auch absorbierende Eigenschaften haben.
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Beispielsweise kann es sich bei dem Hintergrundkörper um einen Spiegel, um eine schwarze, matte Platte, aber auch um ein Milchglas handeln, welches bestimmte Wellenlängen des Lichts absorbiert und andere reflektiert.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Hintergrundkörpers umfasst ein Blitzlicht, das bei sehr dunklen Druckbereichen einer Materialbahn zur Unterstützung des lichtempfindlichen Sensors der Kamera eingesetzt wenden kann. Ein Hintergrundkörper kann aber auch ein permanentes Leuchtmittel, beispielsweise eine Glühbirne, umfassen.
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Wie erwähnt kann die Kamera mithilfe eines geeigneten Transportmittels zwischen erster und zweiter Anlenkmöglichkeit verfahren wenden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn zum Verfahren der Kamera der Bahninspektionsvorrichtung Schienen vorgesehen sind, die um die Materialbahn innerhalb einer Ebene verlaufen. Die Schienenebene kann dabei gegenüber dem Hallenboden, auf dem die Maschine steht, in einem Winkel α, der vorzugsweise zwischen 0° und 10° liegt, geneigt sein. Die erste und zweite Anlenkmöglichkeit sind in diesem Fall diejenigen Bereiche der Schienenstrecke, von der die erste bzw. zweite Seite der Materialbahn von der Kamera beobachtbar ist.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Kamera, welche auf einem Traversierbalken in einer Ebene drehbar gelagert ist, auf zwei Schienen von der ersten zur zweiten Anlenkmöglichkeit verfahren. Die drehbare Lagerung dient dazu, die an die Anlenkmöglichkeit verfahrene Kamera auf die Materialbahn zu richten.
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Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen Beschreibung und den Ansprüchen hervor.
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Die einzelnen Figuren zeigen:
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1 Eine Skizze einer Inspektionsvorrichtung einer bedruckten Materialbahn des Standes der Technik
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2 Eine Skizze einer Inspektionsvorrichtung einer bedruckten Materialbahn
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3 Eine Skizze eines „geschlossenen” Schienenkreises der Anlenkstellen und Transportmittel umfasst
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4 Skizze des zum Hallenboden geneigten „geschlossenen” Schienenkreises
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5 Eine Skizze einer Inspektionsvorrichtung einer bedruckten Materialbahn
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6 Eine Skizze eines Schienenpaares als Anlenkstelle
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Die 1 zeigt eine Vorrichtung zur Inspektion einer bedruckten Materialbahn 25 des Standes der Technik. Die hier gezeigten Kameras 1, 2 zur Beobachtung der bedruckten Materialbahn 25 sind ortsfest auf Balken 20, 21 angebracht. Zur Beobachtung beidseitig bedruckter Materialbahnen 25 verschiedener Formate ist eine Führung der Materialbahn 25 über eine große Anzahl von Leit-, Umlenk- und Führungswalzen 3 bis 19 notwendig. Die Materialbahn 25 verläuft zwischen Kamera 1, 2 und einem Hintergrundkörper 27 in Bahnlaufrichtung T. Bei einer Bahninspektionsvorrichtung der hier dargestellten Bauart und insbesondere im Verpackungsdruck beträgt die Länge der Bahn, die sich innerhalb der Vorrichtung zur beidseitigen Beobachtung der Materialbahn befindet, oft 5 Meter und mehr.
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Die 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transport und zur Inspektion einer (beidseitig) bedruckten Materialbahn 25. Die bedruckte Materialbahn 25 wird über die Führungs- 22 und Leitwalze 23 in Transportrichtung T an einer ersten Kamera 1 vorbeigeführt. Die Kamera 1 befindet sich im Arbeitsbereich a ihrer ersten Anlenkmöglichkeit A und ist auf die erste Seite der Materialbahn 25 gerichtet. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Anlenkmöglichkeit A der Bereich des Schienensystems 31, von dem aus die Beobachtung der ersten Seite der Bahn 25 möglich ist. Dieser Bereich A der Schiene ist auch gleichzeitig der Arbeitsbereich a der Anlenkmöglichkeit A.
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Die Kamera ist an der Anlenkmöglichkeit A angelenkt. Sie 1 kann jedoch auf dem Schienensystem 31 von dem Arbeitsbereich a der ersten Anlenkmöglichkeit A in den Arbeitsbereich b der zweiten Anlenkmöglichkeit B in Richtung des Pfeils 26 verfahren werden, wo die Kamera 1 auf die zweite Seite der Materialbahn 25 gerichtet ist. In den Bereichen c und d umfasst das Schienensystem 31 also die Schienenabschnitte C und D, die als Transportmittel dienen.
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In diesem Fall stellen die Schienenabschnitte C und D das geeigneteste Transportmittel dar, um die Kamera von der ersten zur zweiten Anlenkmöglichkeit zu bringen. Der Verlauf des Schienensystems 31 um die Materialbahn 1 ist in 3 dargestellt. Die Schienenebene kann gegenüber dem Hallenboden, auf welchem die Maschine aufgebaut ist, um einen Winkel α geneigt sein (4). In 2 wird gezeigt, wie über eine weitere Führungswalze 24 die Materialbahn 1 an einer zweiten Kamera 2 vorbeigeführt wird. Diese 2 ist genau wie die erste Kamera 1 auf Schienen 31 verfahrbar gelagert und kann wahlweise zur ihrer ersten A bzw. zweiten Anlenkmöglichkeit B verfahren und auf die Materialbahn 25 gerichtet werden. An dieser Stelle wird noch einmal darauf hingewiesen, dass sich die Lehre der vorliegenden Druckschrift auch zur Anwendung auf drei, vier, fünf oder mehr Kameras anwenden lasst.
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Um eine optimale Bildqualität der auf die Materialbahn 25 gerichteten Kamera 1, 2 zu gewährleisten, befindet sich aus Sicht der an der Anlenkmöglichkeit A, B befindlichen Kamera 1, 2 hinter der Materialbahn 25 ein Hintergrundkörper 27 (3). Dieser Hintergrundkörper 27 kann aus unterschiedlichen Materialien bestehen und verschiedene Oberflächen umfassen. Der Hintergrundkörper 27 kann gleichzeitig mit den Kameras 1, 2 auf den Schienen 30 verfahren werden, so dass sich Hintergrundkörper 27 und Kamera 1, 2 immer gegenüberstehen. Befindet sich die Kamera 1 beispielsweise in dem Arbeitsbereich a der Anlenkmöglichkeit A, so ist der Hintergrundkörper 27 im Arbeitsbereich b der Anlenkmöglichkeit B zu finden. Sowohl die Kamera 1, 2 als auch der Hintergrundkörper 27 können mit hier nicht gezeigten Klemmmitteln auf die jeweilige Halteposition fixiert werden.
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Mit dieser Bahninspektionsvorrichtung ist es möglich, wahlweise eine oder beide Seiten der Materialbahn 25 zu beobachten. Trotzdem weist die Inspektionsvorrichtung einen kurzen Bahnweg auf. Die Einsparung an Materialweg und Einfädelarbeit macht sich insbesondere dann bemerkbar, wenn viele Kameras 1, 2 in der dargestellten Weise verfahrbar sind. Verbleiben beide Kameras 1, 2 auf der gleichen Anlenkposition A oder B, so können unterschiedliche Druckbereiche (Druckmarken, Bildausschnitte) derselben Materialbahnseite beobachtet werden, indem die Kamera 1, 2 innerhalb der Arbeitsbereiche a, b der Anlenkmöglichkeiten A, B verfahren wird.
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Die 5 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transport und zur Inspektion einer (beidseitig) bedruckten Materialbahn 25. Im Unterschied zur 2 zeigt die hier gezeigte Vorrichtung keine geschlossene Schienenbahn 31 um die Materialbahn 25, sondern zwei einzelne Schienen 30, die im Wesentlichen orthogonal zur bedruckten Seite der Materialbahn 25 und parallel zueinander verlaufen. Die Kameras 1, 2 sind auf Traversen 29 in Pfeilrichtung 28 drehbar befestigt und können auf diesen 29 entlang des Schienensystems 30 von der ersten A zur zweiten Anlenkmöglichkeit B verfahren und damit sowohl auf die erste wie auch auf die zweite Seite der Materialbahn 25 gerichtet werden.
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Demzufolge bildet in diesem Ausführungsbeispiel der Bereich des Schienensystems 30 zu jeweils einer Seite der Bahn 25, von dem aus die Kamera 1, 2 die Bahn 25 beobachten kann, die Arbeitsbereiche a und b der Anlenkmöglichkeiten A, B der Kamera 1 (6).
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Schon aus geometrischen Gründen können die Bereiche a und b nicht direkt aneinander grenzen. Die Kamera 1 benötigt einen Abstand zu der Bahn 25, um diese beobachten zu können.
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Der Bereich zwischen den Arbeitsbereichen a und b wird wieder Arbeitsbereich c des Transportmittels C genannt.
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Das Doppelschienensystem 30 zerfällt durch diese Unterscheidungen wieder in Schienenabschnitte beziehungsweise Anlenkmöglichkeiten A und B sowie das Transportmittel C (weiterer, mittlerer Schienenabschnitt). Den Anlenkmöglichkeiten A und B sowie dem Transportmittel C sind deren Arbeitsbereiche a, b, c zugeordnet.
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In diesem Ausführungsbeispiel gewährleistet die auf den Schienen 30 verfahrbare Traverse 29 das Transportmittel, um die Kamera 1, 2 parallel zum Bedruckstoffbild und orthogonal zur Transportrichtung der Materialbahn 25 zu verfahren.
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Der Hintergrundkörper
27 kann manuell auf die erforderliche Position A, B gebracht werden. Im laufenden Betrieb der Maschine ist es möglich, die Kamera
1,
2 ebenfalls manuell auf die erforderliche Anlenkposition A, B zu bringen, weil die Materialbahn
25 in Fahrrichtung der Traverse
29 in diesem Fall ein Hindernis darstellt.
| Bezugszeichenliste |
| 1 | Kamera |
| 2 | Kamera |
| 3 | Führungs- bzw. Leitwalze |
| 4 | Führungs- bzw. Leitwalze |
| 5 | Führungs- bzw. Leitwalze |
| 6 | Führungs- bzw. Leitwalze |
| 7 | Führungs- bzw. Leitwalze |
| 8 | Führungs- bzw. Leitwalze |
| 9 | Führungs- bzw. Leitwalze |
| 10 | Führungs- bzw. Leitwalze |
| 11 | Führungs- bzw. Leitwalze |
| 12 | Führungs- bzw. Leitwalze |
| 13 | Führungs- bzw. Leitwalze |
| 14 | Führungs- bzw. Leitwalze |
| 15 | Führungs- bzw. Leitwalze |
| 16 | Führungs- bzw. Leitwalze |
| 17 | Führungs- bzw. Leitwalze |
| 18 | Führungs- bzw. Leitwalze |
| 19 | Führungs- bzw. Leitwalze |
| 20 | Balken |
| 21 | Balken |
| 22 | Führungs- bzw. Leitwalze |
| 23 | Führungs- bzw. Leitwalze |
| 24 | Führungs- bzw. Leitwalze |
| 25 | Materialbahn |
| 26 | Pfeilrichtung |
| 27 | Hintergrundkörper |
| 28 | Pfeilrichtung |
| 29 | Traverse |
| 30 | Schiene |
| 31 | Schienenbahn |
| α | Neigungswinkel der Schienen |
| T | Bahnlaufrichtung |
| A | Erste Anlenkmöglichkeit |
| B | Erste Anlenkmöglichkeit |
| C | Erstes Transportmittel |
| D | Zweites Transportmittel |
| a | Arbeitsbereich der ersten Anlenkmöglichkeit |
| b | Arbeitsbereich der zweiten Anlenkmöglichkeit |
| c | Arbeitsbereich des ersten Transportmittels |
| d | Arbeitsbereich des zweiten Transportmittels |