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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines bogenförmigen Bedruckstoffes
auf einem Transportmittel, insbesondere einem Transportband, vorzugsweise
zur Erkennung eines Bedruckstoffes in einer Druckmaschine, insbesondere
einer digitalen Druckmaschine, wobei der zu erkennende bogenförmige Bedruckstoff
auf dem Transportmittel an einem Sensor vorbeigeführt wird
und wobei der zu erkennende bogenförmige Bedruckstoff aus einem zu
bedruckenden Druckbogen, vorzugsweise einer Folie, und einem mit
dem Bogen in einem bevorzugt streifenförmigen Verbindungsbereich,
vorzugsweise einem Klebestreifen, verbundenen Deckblatt bestehen
soll.
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Des
weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Erkennung eines
bogenförmigen
Bedruckstoffes auf einem Transportmittel, insbesondere einem Transportband,
vorzugsweise zur Erkennung eines Bedruckstoffes in einer Druckmaschine,
insbesondere einer digitalen Druckmaschine, umfassend einen Sensor,
an dem das Transportmittel den zu erkennenden bogenförmigen Bedruckstoff
vorbeiführt, wobei
der zu erkennende bogenförmige
Bedruckstoff aus einem zu bedruckenden Druckbogen, vorzugsweise
einer Folie, und einem mit dem Bogen in einem bevorzugt streifenförmigen Verbindungsbereich,
vorzugsweise einem Klebestreifen, verbundenen Deckblatt besteht.
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Zum
Beispiel aus der
DE
102 31 801 B3 ist es bekannt, einen Bedruckstoffbogen auf
einem Transportband mit einem optischen Sensor zu erkennen, und
zwar in einem Reflexionsbetrieb, oder, bei Verwendung eines optisch
transparenten Transportbands, auch in einem Transmissionsbetrieb,
bei dem der Sensor also nach Art einer Lichtschranke ausgebildet
ist.
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Je
nach Beschaffenheit des Transportmittels und/oder des Bogens kann
es dabei aber zu Problemen kommen, zum Beispiel dadurch, dass das Transportmittel selbst
so stark reflektiert, dass der Bogen nicht mehr sicher erkannt werden
kann, oder als anderes Beispiel, dadurch, dass der Bogen selbst transparent
ist und daher insbesondere in Transmission nicht hinreichend sicher
erkannt wird.
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Daher
ist bereits in der
DE 10
2005 029 288.7 vorgeschlagen worden, zur Erkennung von
Bögen einen
Ultraschallsensor zu verwenden.
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Mit
dem Sensor soll ein korrekter Bogen erkannt werden bzw. ein fehlerhafter
Bogen erkannt werden. Fehlerhaft ist insbesondere ein Doppelbogen,
also wenn versehentlich zwei Bögen
statt einem transportiert werden, weil sie zum Beispiel von einem Stapel
nicht korrekt separiert worden sind. Derartige Doppelbögen könnten eine
Druckmaschine beschädigen
und in einer digitalen Druckmaschine bringen sie zumindest den Druckauftrag
durcheinander.
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Besonders
schwierig wird aber die Situation, wenn, wie in der eingangs genannten
Gattung angegeben, ein Druckbogen mit einem Deckblatt der korrekte
Bogen ist, obwohl dieser weitgehend wie ein Doppelbogen wirkt. Zudem
können
verschiedene Fehlersituationen dabei auftreten, nämlich ein
Druckbogen ohne Deckblatt, ein Druckbogen plus einem Deckblatt plus
noch einem Druckbogen, ein doppelter Bogen aus zwei Druckbögen mit
zwei Deckblättern
und so weiter.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
Vorrichtung der eingangs genannten Gattungen aufzuzeigen, mit denen ein
Bogen mit Deckblatt zuverlässig
als korrekt und vorhanden erkannt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verfahrenshinsicht
dadurch gelöst,
dass als Sensor ein Ultraschallsensor, umfassend wenigstens einen
Ultraschallsender und wenigstens einen Ultraschallempfänger, zur
Erkennung des bogenförmigen
Bedruckstoffs verwendet wird und dass im zeitlichen Ablauf der Erkennung
des bogenförmigen
Bedruckstoffes das durch den Verbindungsbereich verursachte Signal
des Sensors von dem von dem Rest des bogenförmigen Bedruckstoffes verursachte
Signal des Sensors unterschieden wird und durch Vorhandensein dieser
beiden Signale das Vorliegen eines korrekten Bedruckstoffes erkannt
wird.
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Der
speziell zu erkennende Bogen erscheint in seinem Verbindungsbereich
wie ein Einzelbogen und in seinem übrigen Bereich wie ein Doppelbogen. Da
mit dem erfindungsgemäßen Ultraschallsensor durch
seine Signalamplitude insbesondere zwischen einem Einzelbogen und
einem Doppelbogen bzw. Dreifachbogen und so weiter unterschieden
werden kann, entsteht bei dem zu erkennenden Bogen im zeitlichen
Signalverlauf ein charakteristisches Signal eines zum Teil einzelnen
und zum Teil doppelten Bogens, wobei dieses charakteristische Signal
erfindungsgemäß mit Vorteil
genutzt wird.
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Damit
die unterschiedlichen Signalteile im zeitlichen Signalverlauf sicherer
erkannt werden, kann es vorteilhaft sein, wenn der Ultraschallsensor entsprechend
zeitlich getriggert betrieben wird.
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Das
Signal bei einem echten fehlerhaften Doppelbogen unterscheidet sich
von dem vorgenannten Signal im zeitlichen Verlauf dadurch, dass nur
ein Doppelbogensignal auftritt und kein Bereich eines Einzelbogensignals.
Von einem echten fehlerhaften Einzelbogensignal unterscheidet sich
das vorgenannte Signal dagegen dadurch, dass beim echten Einzelbogen
nur ein Einzelbogensignal bzw. ein deutlich längeres Einzelbogensignal auftritt.
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Zudem
könnte
aufgrund der jeweiligen Signaldämpfung
zwischen einem Einzelbogen und dem als Einzelbogen erscheinendem
Verbindungsbereich zwischen dem Druckbogen und seinem Deckblatt
unterschieden werden, wozu der Ultraschallsensor in einem Transmissionsbetrieb
verwendet wird, bei dem sich der Ultraschallempfänger und der Ultraschallsender
auf unterschiedlichen Seiten des Transportmittels befinden.
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Grundsätzlich könnte das
Signal pro Bogenlage um etwa einen Faktor 1000 gedämpft werden. Bei
einem Einzelbogen (einlagig) wird also das Signal um etwa diesen
Faktor 103 gedämpft, bei einem Doppelbogen
(zweilagig) dann also um etwa 106 und so
weiter. Natürlich
ergibt sich in dem genannten Dämpfungsbereich
von 103 auch noch eine jeweils geringfügig unterschiedliche
Dämpfung
je nach der Dicke eines Einzelbogens, so dass bei Bedarf hierdurch
zwischen dem relativ dicken Verbindungsbereich eines Druckbogens
mit Deckblatt und einem echten Einzelbogen unterschieden werden
kann. Übrigens
wird der Druckbogen mit seinem Deckblatt im Verbindungsbereich vorzugsweise
ganzflächig
verklebt werden, so dass in diesem bevorzugt streifenförmigen Bereich
besonders eindeutig prinzipiell ein relativ dicker, scheinbarer
Einzelbogen erkannt wird.
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Das
Transportmittel selbst kann bei der Detektierung insbesondere dann
gut berücksichtigt
werden, wenn für
das Transportmittel dasselbe oder ein sich unter Ultraschallbestrahlung
im wesentlichen ähnlich
bezüglich
seiner Transmissionseigenschaften verhaltendes Material verwendet
wird wie für
den zu erkennenden Bedruckstoff.
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Vorzugsweise
wird erfindungsgemäß ein Ultraschall
mit einer Frequenz von etwa 100 Kilohertz oder höher verwendet.
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Der
Ultraschallsender und der Ultraschallempfänger werden, auch bei einer
Transmissionsanordnung, bevorzugt zueinander geneigt ausgerichtet, um
zum Beispiel störende
Mehrfachreflexionen zu vermeiden.
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Für eine Vorrichtung
zur Erkennung eines bogenförmigen
Bedruckstoffes auf einem Transportmittel, insbesondere einem Transportband,
vorzugsweise zur Erkennung eines Bedruckstoffes in einer Druckmaschine,
insbesondere einer digitalen Druckmaschine, umfassend einen Sensor,
an dem das Transportmittel den zu erkennenden bogenförmigen Bedruckstoff
vorbeiführt,
wobei der zu erkennende bogenförmige
Bedruckstoff aus einem zu bedruckenden Druckbogen, vorzugsweise
einer Folie, und einem mit dem Bogen in einem bevorzugt streifenförmigen Verbindungsbereich,
vorzugsweise einem Klebestreifen, verbundenen Deckblatt besteht,
die sich in selbständiger
Lösung
der gestellten Aufgabe erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass
der Sensor zur Erkennung des bogenförmigen Bedruckstoffs ein Ultraschallsensor,
umfassend wenigstens einen Ultraschallsender und wenigstens einen
Ultraschallempfänger,
ist und dass eine Einrichtung vorgesehen ist, die im zeitlichen
Ablauf eines Signals des Sensors das durch den Verbindungsbereich
verursachte Signal des Sensors von dem von dem Rest des bogenförmigen Bedruckstoffes
verursachten Signal des Sensors unterscheidet und durch Vorhandensein
dieser beiden Signale das Vorliegen eines korrekten Bedruckstoffes
erkennt, wird auch selbständiger
Schutz beansprucht.
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Die
sich ergebenden Vorteile sind im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
erläutert
worden.
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Ein
Ausführungsbeispiel,
aus dem sich auch erfinderische Merkmale ergeben können, auf
das die Erfindung in ihrem Umfang aber nicht beschränkt ist, ist
in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen schematisch:
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1 einen
Querschnitt durch ein mit einem Bogen belegtes Transportband und
einen Ultraschallsensor im Reflexionsbetrieb,
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2 das
Transportband und den Ultraschallsensor gemäß 1 in einer
Seitenansicht,
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3 ein
mit Bögen
belegtes Transportband in einer Seitenansicht mit einem erfindungsgemäßen Ultraschallsensor
im Transmissionsbetrieb,
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4 einen
Querschnitt eines Druckbogens mit Deckblatt und den dazugehörigen Signalverlauf eines
Ultraschallsensors gemäß 3,
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5 einen
Querschnitt zweier Druckbogen mit Deckblättern als Doppelbogen und den
dazugehörigen
Signalverlauf eines Ultraschallsensors gemäß 3 und
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6 einen
Querschnitt eines Einzelbogens und den dazugehörigen Signalverlauf eines Ultraschallsensors
gemäß 3.
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1 zeigt
einen Querschnitt durch ein mit einem Bogen 4 belegtes
Transportband 5 und einen Ultraschallsensor, umfassend
einen Sender 1 und einen Empfänger 2 im Reflexionsbetrieb,
bei dem Ultraschall 3 vom Sender 1 auf das Transportband 5 bzw.
auf den Bogen 4 gesendet wird, dort reflektiert wird und
in den Empfänger 2 gelangt.
In der 1 ist bewusst dem Ultraschall eine gewisse Querausdehnung
gegeben worden. Es handelt sich also, im Vergleich zu Licht, nicht
um einen scharf gebündelten Strahl.
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2 zeigt
dieselben Elemente wie in 1 in einer
Seitenansicht. Aus dieser Darstellung ist erkennbar, dass prinzipiell
bereits die Kanten auf dem Transportband 5 transportierter
Bögen von
dem Ultraschallsensor 1, 2 erkannt werden können, sobald diese
in seinen Überwachungsbereich
eintreten.
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In 1 und 2 ist
angedeutet worden, dass es sich beim dem Transportband 5 um
ein poröses
Material handeln kann, beispielsweise um ein Gewebe. Ein solches
Material hat zum Beispiel den Vorteil, dass ein Bogen 4 zu
seiner besseren Haftung auf dem Transportband 5 durch das
Transportband 5 hindurch mit einer geeigneten Saugvorrichtung
angesaugt werden könnte.
Insbesondere reflektiv kann es mit optischen Sensoren bei derartigen
Verhältnissen zu
Problemen bei der Bogenerkennung kommen.
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3 zeigt
ein mit Bögen 4 belegtes
Transportband 5 in einer Seitenansicht ähnlich wie in 2 mit
einem erfindungsgemäßen Ultraschallsensor 1, 2,
diesmal im Transmissionsbetrieb. Gleiche Elemente sind mit den gleichen
Bezugszahlen bezeichnet wie in den vorhergehenden Figuren.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
wird bevorzugt davon ausgegangen, dass optisch transparente Bögen 4 auf
einem ebenfalls optisch transparenten Transportband 5 in
Transmission erkannt werden sollen, was mit einem optischen Sensor
problematisch wäre.
Dabei hat ein transparentes Transportband 5 aus Kunststoff
zum Beispiel den Vorteil, dass es für eine optische Transmission
für die
Erkennung opaker Bögen 4 prinzipiell
geeignet wäre
und dass eine Haftung der Bögen 4 beispielsweise
elektrostatisch unterstützt
werden könnte.
Probleme kann es aber, wie erwähnt,
bei der Erkennung selbst transparenter Bögen 4 geben, selbst
wenn Polarisationen des Lichtes genutzt würden.
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Bei
der dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird jedoch über
den Transmissionskoeffizienten mit dem Ultraschallsensor 1, 2 quasi
die Dicke des Hindernisses zwischen dem Sender 1 und dem
Empfänger 2 gemessen,
indem erkannt wird, wie viel Ultraschall noch in den Empfänger gelangt.
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Bei
den Messungen wird relativ gemessen, das heißt, es wird verglichen, wie
viel Ultraschall in den Empfänger 2 gelangt,
wenn sich nur das unbelegte Transportband 5 zwischen Sender 1 und
Empfänger 2 befindet
und wie viel Ultraschall in den Empfänger 2 gelangt, wenn
sich das mit einem Bogen 4 belegte Transportband 5 zwischen
Sender 1 und Empfänger 2 befindet.
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In
der 3 ist zudem erkennbar, dass der Sender 1 und
der Empfänger 2 geneigt
zueinander orientiert sind, damit im Ultraschall 3 keine
ungünstigen
stehenden Wellen entstehen. Zusätzlich
oder alternativ könnte
der Sender 1 gepulst betrieben werden. Ähnliche Maßnahmen sind natürlich auch
bei einem Reflexionsbetrieb gemäß den 1 und 2 durchführbar.
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Im
Nachfolgenden wird im Zusammenhang mit den 4 bis 6 von
einer Vorrichtung gemäß 3 ausgegangen.
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In
den 4 bis 6 soll anhand von prinzipiellen
Signalverläufen
eines Empfängers 2,
bei denen jeweils die Signalamplitude A gegenüber der Zeit t aufgetragen
ist, veranschaulicht werden, wie sich die Signale bei einem Druckbogen
mit Deckblatt, einem Doppelbogen aus zwei Druckbögen mit Deckblättern und
bei einem Einzelbogen verhalten und voneinander unterscheiden.
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4 zeigt
einen zeitlichen Signalverlauf bei einem aus einem Druckbogen und
einem Deckblatt bestehenden Bogen 6, bei dem das Deckblatt
mit dem Druckbogen in einem Verbindungsbereich 7 verklebt
ist. In den Bereichen, in denen der Bogen 6 erkennbar aus
zwei losen Lagen besteht, also doppellagig bzw. zweilagig ist, wird
der Ultraschall besonders stark gedämpft, so dass sich in diesen
Bereichen ein konstanter Signalverlauf auf einem niedrigen Niveau 8 ergibt,
während
in dem Verbindungsbereich 7, in dem der Bogen 6 wie
ein dickerer Einzelbogen erscheint, der Ultraschall nicht so stark
gedämpft
wird und sich daher ein Signal auf einem höheren Niveau 9 ergibt.
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Im
Gegensatz dazu wird in 5 ein Signalverlauf bei einem
Doppelbogen aus zwei Bögen 6 gemäß 4 gezeigt.
Dieses Signal bewegt sich nur auf einem tieferen Niveau 8.
Insbesondere ergibt sich ein solches Signal auch in dem Bereich
der sich überlappenden
Verbindungsbereiche 7 der Bögen 6, die bewusst
nicht genau auf Stoß liegend
gezeichnet sind.
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In 6 wird
ein Signalverlauf bei einem Einzelbogen 10, zum Beispiel
nur ein Druckbogen ohne Deckblatt oder nur ein Deckblatt, gezeigt.
Dieses Signal bewegt sich nur auf einem höheren Niveau 9.