EP2718108A1 - Verfahren zum bedrucken von werkstücken und druckvorrichtung - Google Patents

Verfahren zum bedrucken von werkstücken und druckvorrichtung

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EP2718108A1
EP2718108A1 EP12719720.0A EP12719720A EP2718108A1 EP 2718108 A1 EP2718108 A1 EP 2718108A1 EP 12719720 A EP12719720 A EP 12719720A EP 2718108 A1 EP2718108 A1 EP 2718108A1
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EP
European Patent Office
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workpiece
printing
workpieces
speed
conveyor
Prior art date
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Application number
EP12719720.0A
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English (en)
French (fr)
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EP2718108B1 (de
Inventor
Rene Pankoke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hymmen GmbH Maschinen und Anlagenbau
Original Assignee
Theodor Hymmen KG
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Publication date
Application filed by Theodor Hymmen KG filed Critical Theodor Hymmen KG
Publication of EP2718108A1 publication Critical patent/EP2718108A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2718108B1 publication Critical patent/EP2718108B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J13/00—Devices or arrangements of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, specially adapted for supporting or handling copy material in short lengths, e.g. sheets
    • B41J13/10—Sheet holders, retainers, movable guides, or stationary guides
    • B41J13/14—Aprons or guides for the printing section
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00—Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/008—Controlling printhead for accurately positioning print image on printing material, e.g. with the intention to control the width of margins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00—Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0085—Using suction for maintaining printing material flat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material

Definitions

  • the present invention relates to a method for printing on workpieces and to a printing device.
  • a distinction is made today between the "multipass” method and the “single-pass” method.
  • the multipass method the workpiece is at rest while the one or more digital printheads reciprocate over the workpiece. Subsequently, the workpiece advances again for a portion of a printhead width, comes to rest again, and the printing operation with the movement of the printheads is repeated; This process is repeated until complete printing of the workpiece.
  • the present invention solves this task with a method having the features of claim 1 and a printing device with the features of claim 3 solved.
  • the method according to the invention for printing on workpieces comprises the following steps:
  • the printer By using a recognizer for detecting the position or speed of the workpieces on the workpiece carriers, it is possible to control the printer depending on the actual speed of the workpieces. 75 If the movement of the workpieces is a little slower, the printer can compensate for the slower transport movement by proportionally slowing down the printing speed. Conversely, with a faster transport movement of the workpieces and the printing speed can be increased proportionally, so that as a result, even with changes in the speed of
  • the printing device comprises stationary digital print heads during the printing operation, under which at least one workpiece to be printed is continuously moved during the printing process at a predetermined distance, a detection device for detecting the conveyance
  • the workpiece carriers are preferably guided along a guide device at least in the region of the printer.
  • the workpieces conveyed one behind the other can also be guided and printed with high precision transversely to the feed direction, so that a particularly high print quality is achieved.
  • the problems mentioned above with the printing of the edges or white stripes are avoided at the edges.
  • the guide device comprises a linear rail aligned with its longitudinal axis parallel to the conveying direction.
  • one or more ball-bearing rollers may be attached to the workpiece carriers, which are supported on the at least one linear rail, so that a high-precision guidance is obtained. Due to the high-precision guidance, certain parts of the printed image can be exact
  • the workpiece carriers comprise a transverse bar whose longitudinal axis extends substantially perpendicular to the conveying direction 115.
  • fastening means preferably suction elements for the fixation of the workpieces can be provided.
  • Print quality can be further increased. As a result, movement tolerances of the conveyor can be compensated.
  • Figure 1 is a view of a workpiece for conveying in the invention
  • FIG. 2 shows a plan view of the device for conveying without a printer
  • Figure 3 is a partially sectioned front view of the device of Figure 2;
  • Figure 4 is a front view of a workpiece carrier
  • Figure 5 is a side view of the workpiece carrier of Figure 4, and
  • Figure 6 is a side view of the entire printing device.
  • a plate-shaped workpiece 4 is to be transported in a feed direction 1.
  • the plane perpendicular to the feed direction is defined by a horizontal axis 2 perpendicular to the feed direction and a vertical axis 3.
  • workpieces 4 for example, coated chipboard with dimensions of about 300 mm to 1, 500 mm wide, 400 mm to about 3,000 mm in length and 2 mm to
  • the chipboard (workpieces) on a preceding conventional belt transport continuously with a feed rate of 15 to 25 m / min and a gap of a plate length between each two Span-
  • FIGS. 2 and 3 show a conveying apparatus without the printer arranged above it, in particular the digital printer.
  • the conveying device comprises
  • Both toothed pulleys each drive a circulating toothed belt 10.
  • the two parallel guided toothed belt 10 are connected to a plurality of workpiece carriers 7, which are moved together with the toothed belt 10 circumferentially in the manner of a conveyor belt.
  • the circulating workpiece carriers 7 are
  • each workpiece carrier 7 a plurality of fastening means 12 are provided in the form of suction elements, which suck on vacuum on the fastening means placed plate-shaped workpieces 4 and the workpiece carriers
  • workpiece carrier 7 are connected to vacuum generating units 6, which generate within a frame structure 60 and along channels a negative pressure, which is then fed via openings or slots on the timing belt 10 in the fastening means 12 to fix the workpieces 4.
  • the negative pressure on the fastening means 12 is
  • suction elements shown instead of the suction elements shown to use mechanical or magnetic fastening means for fixing the workpieces 4.
  • Guide rail 8 is provided, as shown in Figures 5 and 6.
  • the guide rail 8 is fixed on a longitudinal support 80 which is aligned in the conveying direction and which is designed as a steel profile and is fixed to a frame of the conveying device. For exact guidance of the workpiece carrier 7 engage on opposite
  • each guide roller 20 can be pressed against the guide rail 8 with a certain bias.
  • the bearing of the guide rollers 20 can be adjusted horizontally and perpendicular to the conveying direction, so that each workpiece carrier 7 in the horizontal direction at the guide
  • the guide rollers 20, the rollers 21, the guide rail 8 and the rails 22 are preferably made of metal, in particular steel.
  • the guide rail 190 8 and the rails 22 are provided in the region of the raceways of the guide rollers 20 and, the rollers 21 with machined flat surfaces for an accurate guide.
  • the guide rail 8 and the rails 22 are made of hardened steel, for example, and are aligned with high precision with a tolerance of less than 0.01 mm transversely to the feed direction.
  • the plate-shaped workpieces 4 are continuously transferred by a conveyor belt 30 without speed change to the conveyor device shown in Figures 2 and 3.
  • the workpiece carriers 7 run during the reception of the workpieces 4
  • the workpiece carrier 7 On the toothed belt 10, the workpiece carrier 7 are fixed, which have centrally mounted on its underside ball-bearing guide rollers 20 and side rollers 21, which thread on the frame of the conveyor fixed guide rail 8 and the rails 22.
  • the individual workpiece carriers 7 are pulled to the right and left of the two toothed belts 10 and are supported on the guide rail 8 and the rails 22 via the ball-mounted guide rollers 20 and rollers 21 mounted below, so that they are transversely to the Feed direction with a tolerance of less than 0.01 mm.
  • the toothed belts 10 on the right and left of the conveying device are driven by a toothed wheel with rounded flanks to prevent a fluctuation of the transport speed (prevention of the "polygon effect".)
  • the two toothed belts 10 each have their own direct electrical drive 5 or 5 ' at
  • the toothed belt pulley is flanged.
  • the toothed belt pulley preferably has a diameter of more than 400 mm.
  • At the end of the transport path there is a deflection roller 32 for each toothed belt 10, in which the payment belts 10 are deflected and are conveyed back again on the rear side below the transport path.
  • the workpiece carriers 7 run at the end of the transport path
  • the ball-bearing central guide rollers 20 disengage from the end bevelled guide rail 8, and are then taken from the timing belt 10 right and left of the transport route and returned under the transport route again.
  • the negative pressure or the vacuum in the suction elements is transmitted through a rail-shaped opening in the conveying device through the toothed belt 10 into the workpiece carriers 7.
  • the individual suction elements are equipped with correspondingly small openings, so that even for the suction elements, which are not occupied by a workpiece 4, only a small outflow of air goes through, which does not cause the vacuum to collapse. Problems with so-called false air are thus excluded.
  • a printer 14 is mounted, which is designed as a digital printer and prints in the single-pass process workpieces 4, which are conveyed via the conveyor.
  • the workpieces 4 are guided so that they are performed exactly at the predetermined vertical distance to print heads 15 of the printer 14 240 and exactly laterally in the track under the print heads 15 during the printing process continuously at a constant speed.
  • a detection device for the current position of the workpieces 4 may be provided, for example for detecting a leading edge of the workpiece for detecting the start of printing and a printing
  • the detection device may include, for example, a mounted on the workpiece carriers 7 tracking magnetic strip, which from a fixed sensor with high frequency of z. B. 10 kHz is sampled.
  • the detection device can also be characterized by a very precise friction wheel on one of the timing belt or by others
  • optical cameras or laser light barriers can be realized.
  • a detection device for detecting the position of the workpieces 4 on the workpiece carriers 7 it is possible to control the printer 14 depending on the speed of the workpieces 4. Is the transport movement of the workpieces 4 slower, the printer 14 can compensate for the slower transport movement by proportionally slowing down the print speed. Conversely, with a faster transport movement of the workpieces 4, the printing speed can be increased proportionally, so that as a result, even with changes in the speed of the workpieces 4, an optimum print image with high quality is obtained.
  • the detection device for detecting the conveying speed of the workpiece 4 to be printed is arranged in the area of the printer 14, preferably below the printer 14, so that the conveying speed of the workpieces 4 in this area is measured. Deviations in the conveying speed are forwarded to an electronic control device, which processes the data.
  • one or more drying stations for the printed workpieces 4 may be provided depending on the type of printing ink used.
  • the workpiece carrier are dimensioned larger, so that a workpiece 4 can be received by a single workpiece carrier 7.
  • the workpiece carriers 7 also do not have to run back on a toothed belt 10 below the transport device, but can run back laterally on the same plane of the transport device.
  • 275 piece carrier 7 and the fasteners are varied, depending on the requirements of the given workpieces 4.
  • the manifestation of the workpiece carrier 7 will be correspondingly smaller, so that the workpieces 4 are securely fastened and not fall into the interstices of the workpiece carrier through or inaccurate to lie down.
  • the guide of the workpiece carrier 7 can also be done via a guide device with at least one rail on which fixed to the workpiece carriers 7 sliding elements are performed. This can be dispensed with the ball-bearing rollers.

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Handling Of Sheets (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zum Bedrucken von Werkstücken (4) umfasst die folgenden Schritte: -Zuführen eines Werkstückes (4) zu mindestens einem Werkstückträger (7); -Fixieren des Werkstückes (4) an dem Werkstückträger (7); -Fördern des Werkstückes (4) an dem Werkstückträger (7) zu einem Drucker (14), -Erfassen der Fördergeschwindigkeit des Werkstückes (4) an dem Werkstückträger (7), -Steuern der Druckgeschwindigkeit abhängig von der erfassten Fördergeschwindigkeit. Dadurch können Schwankungen in der tatsächlichen Fördergeschwindigkeit des Werkstückes kompensiert werden.

Description

Verfahren zum Bedrucken von Werkstücken und Druckvorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken von Werkstücken sowie eine Druckvorrichtung. Beim digitalen Drucken von Werkstücken, insbesondere Platten aus Holzwerkstoffen, wird heute zwischen dem„Multipass" Verfahren und dem„Single-Pass" Verfahren unterschieden. Beim Multipass-Verfahren ist das Werkstück in Ruhe, während der eine oder die mehreren digitalen Druckköpfe sich über dem Werkstück hin- und her bewegen. Anschließend bewegt sich das Werkstück wieder um einen Teil einer Druckkopfbreite voran, kommt wieder zum Stillstand, und der Druckvorgang mit dem Bewegen der Druckköpfe wiederholt sich; dieser Vorgang wird bis zum vollständigen Bedrucken des Werkstückes wiederholt.
Beim Single-Pass-Verfahren stehen dagegen eine Reihe von Druckköpfen über der vollen Breite des Werkstückes still, während das Werkstück unter den Druckköpfen durchfährt und in einem Durchgang bedruckt wird (DE 100 51 088). Um mit diesem „Single-Pass" Verfahren eine hohe Leistung (in bedruckten Flächen pro Zeiteinheit) zu erzielen, müssen die Werkstücke kontinuierlich unter den Druckköpfen hindurch gefördert werden. Nach dem Stand der Technik wird dies mit Bandtransporten durchgeführt. Trotz verschiedener Modifikationen an der Bandsteuerung ist es bis heute nicht gelungen, ein Werkstück auf einem Bandtransport quer zur Vorschubrichtung genau zu führen, was die Druckqualität begrenzt.
Zudem ist mit den bekannten Druckvorrichtungen ein kantengenaues Bedrucken von Werkstücken, wie vorgefertigten Türblättern, nicht möglich - entweder wird zuviel bedruckt, oder es bleibt ein weisser Streifen zurück. Bei dem Bedrucken von vorbe- reiteten Fussbodenpaneelen, welche bereits an den vier Seitenkanten mit Befestigungsmechanismen versehen sind ergibt sich ein Überdrucken in die Nuten.
Nach dem Stand der Technik ist es üblich, bei sogenannten Single-Pass- Digitaldruckvorrichtungen die Druckköpfe mit einer internen Frequenz Tröpfchen auf das sich unter ihnen hindurchbewegende Werkstück abgeben zu lassen. So wird nach dem Stand der Technik z.B. ein Druckkopf mit einer vorgegebenen Frequenz von z.B. 7 kHz Tröpfchen abgeben und eine dazu geeignete Fördervorrichtung das zu bedruckende Werkstück mit einer Geschwindigkeit unter den Druckköpfen hindurchfördern, die den gewünschten Abstand von einem Tröpfchen zum nächsten erzeugt. Die korrekte Relation zwischen der Frequenz, mit der die Tröpfchen abgegeben werden, die sogenannte interne Triggerfrequenz, und der Geschwindigkeit, mit der das Werkstück bewegt werden muss, lässt sich üblicherweise beim Single-Pass- Digitaldruck aus dem Abstand der einzelnen Düsen des Digitaldruckkopfes
(„Nozzleöffnungen") quer zur Förderrichtung errechnen. Wenn z.B. eine gleiche Auflösung in X- und Y-Richtung auf dem Bild erzielt werden soll, beispielsweise 600 dpi, dann müssen pro inch entsprechend 600 Düsenöffnungen quer zur Förderrichtung vorhanden sein (600 dpi = 600 Düsenöffnungen pro inch = 600 Düsenöffnungen dividiert durch 2,54 cm: Daraus folgt ein Abstand von Düse zu Düse von 25,4 mm divi- diert durch 600 = 0,04 mm oder 40 m.
Um nun in X-Richtung, also der Förderrichtung, den gleichen Abstand der Punkte wie in Y-Richtung zu erhalten, muss bei z.B. einer Vorschubgeschwindigkeit von 20 m/min. = 333 mm pro Sekunde eine Frequenz von 8333 Tröpfchen pro Sekunde oder einer Schussfrequenz von 8,33 kHz erzielt werden.
Der Nachteil bei diesem Stand der Technik liegt darin begründet, dass bei einer Fördereinrichtung immer Schwankungen der Geschwindigkeit in Vorschubrichtung entstehen. Diese Toleranzen können zwar vermindert werden, aber niemals vollständig beseitigt werden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Bedrucken von Werkstücken sowie eine Druckvorrichtung zu schaffen, bei der die Werkstücke kontinuierlich hintereinander hochpräzise bedruckt werden können. Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabenstellung mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie einer Druckvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 3 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bedrucken von Werkstücken umfasst folgende Schritte:
- Zuführen eines Werkstückes zu mindestens einem Werkstückträger;
- Fixieren des Werkstückes an dem Werkstückträger;
- Fördern des Werkstückes (an dem Werkstückträger zu einem Drucker,
- Erfassen der Fördergeschwindigkeit des Werkstückes an dem Werkstückträger,
- Steuern der Druckgeschwindigkeit abhängig von der erfassten Fördergeschwindig- keit.
Durch die Verwendung einer Erkennungseinrichtung zur Erfassung der Position bzw. der Geschwindigkeit der Werkstücke auf den Werkstückträgern ist es möglich, den Drucker abhängig von der tatsächlichen Geschwindigkeit der Werkstücke zu steuern. 75 Ist die Transportbewegung der Werkstücke etwas langsamer, kann der Drucker durch proportionale Verlangsamung der Druckgeschwindigkeit die langsamere Transportbewegung kompensieren. Umgekehrt kann bei einer schnelleren Transportbewegung der Werkstücke auch die Druckgeschwindigkeit proportional erhöht werden, so dass im Ergebnis auch bei Änderungen in der Geschwindigkeit der
80 Werkstücke ein optimales Druckbild mit hoher Qualität erhalten wird.
Die erfindungsgemäße Druckvorrichtung umfasst während des Druckvorgangs feststehende digitale Druckköpfe, unter denen in einem vorgegebenen Abstand hindurch mindestens ein zu bedruckendes Werkstück während des Druckvorgangs kontinuierlich bewegt wird, wobei eine Erfassungseinrichtung für die Erfassung der Förderge-
85 schwindigkeit des zu bedruckenden Werkstückes oder einer mit diesem verbundenen Fördereinrichtung vorgesehen ist, wobei eine elektronische Steuerungseinrichtung die Daten der Erfassungseinrichtung verarbeitet und mittels der Daten die Druckgeschwindigkeit der Druckköpfe steuerbar ist. Dadurch können Schwankungen in der tatsächlichen Fördergeschwindigkeit des Werkstückes kompensiert werden,
90 die dann keinen oder nur einen geringen Einfluss auf die Druckqualität haben.
Um eine hochpräzise Steuerung des Druckers der Druckvorrichtung zu ermöglichen, wird eine genaue Messung der Position und/oder der Fördergeschwindigkeit des Werkstückes über eine elektronische Erkennungseinrichtung vorgenommen, welche ein Auslösesignal an die Digitaldruckköpfe der digitalen Druckvorrichtung weitergibt, 95 einen sogenannten externen Trigger. Dadurch kann eine hochgenaue Auflösung in X- und Y-Richtung gleichmäßig erzielt werden. Dies ist insbesondere beim mehrfarbigen Druck wichtig, um Farbschwankungen durch unterschiedlich genaues Übereinanderlegen der verschiedenen Farben zu vermeiden.
Bei der Druckvorrichtung sind die Werkstückträger vorzugsweise zumindest im Be- 100 reich des Druckers entlang einer Führungseinrichtung geführt. Dadurch können die hintereinander geförderten Werkstücke auch quer zur Vorschubrichtung hochpräzise geführt und bedruckt werden, so dass eine besonders hohe Druckqualität erreicht wird. Zudem werden die eingangs genannten Probleme mit dem Bedrucken der Ränder bzw. weißer Streifen an den Rändern vermieden.
105 Vorzugsweise umfasst die Führungseinrichtung eine mit ihrer Längsache parallel zur Förderrichtung ausgerichtete lineare Schiene. Dabei können an den Werkstückträgern eine oder mehrere kugelgelagerte Rollen befestigt sein, die sich an der mindestens einen linearen Schiene abstützen, so dass eine hochpräzise Führung erhalten wird. Durch die hochpräzise Führung können bestimmte Teile des Druckbildes exakt
110 auf dem Werkstück platziert werden. Außerdem kann durch die stationär angeordneten Druckköpfe eine besonders hohe Druckgeschwindigkeit und -kapazität, beispielsweise mehr als 1 .500 m2 pro Stunde erzielt werden. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Werkstückträger einen Querbalken, deren Längsachse sich im Wesentlichen senkrecht zur Förder- 115 richtung erstreckt. An jedem Werkstückträger können Befestigungsmittel, vorzugsweise Saugelemente für die Fixierung der Werkstücke vorgesehen sein. Dadurch sind die Befestigungsmittel einfach aufgebaut und besitzen einen geringen Verschleiß.
Durch die bevorzugte Verwendung einer Erkennungseinrichtung zur Erfassung der 120 Position der Werkstücke auf den Werkstückträgern ist es möglich, den Drucker abhängig von der Geschwindigkeit der Werkstücke zu steuern, wodurch sich die
Druckqualität weiter steigern lässt. Dadurch können Bewegungstoleranzen der Fördereinrichtung ausgeglichen werden.
125 Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Ansicht eines Werkstück zum Fördern in der erfindungsgemäßen
Vorrichtung;
130 Figur 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung zum Fördern ohne Drucker;
Figur 3 eine teilweise geschnittene Vorderansicht der Vorrichtung der Figur 2;
Figur 4 eine Vorderansicht eines Werkstückträgers;
Figur 5 eine Seitenansicht des Werkstückträgers der Figur 4, und
Figur 6 eine Seitenansicht der gesamten Druckvorrichtung.
135 Ein plattenförmiges Werkstück 4 soll in eine Vorschubrichtung 1 transportiert werden.
Die Ebene senkrecht zur Vorschubrichtung wird durch eine horizontale Achse 2 senkrecht zur Vorschubrichtung und eine vertikale Achse 3 aufgespannt.
Es sollen als Werkstücke 4 beispielsweise lackierte Spanplatten mit Abmessungen von ca. 300 mm bis 1 .500 mm Breite, 400 mm bis ca. 3.000 mm Länge und 2 mm bis
140 ca. 60 mm Dicke digital mit einem Dekorbild bedruckt werden. Als Dekorbilder können Holzmaserungen, Fliesenmuster, Fotos oder andere graphischen Elemente verwendet werden. Dazu werden die Spanplatten (Werkstücke) auf einem vorgeschalteten üblichen Bandtransport kontinuierlich mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 15 bis 25 m/min und einer Lücke von einer Plattenlänge zwischen jeweils zwei Span-
145 platten bereitgestellt. Höhere Geschwindigkeiten sind möglich. Zudem können auch andere Werkstücke 4, beispielsweise aus Metall, Kunststoff, Holz, Pappe, Papier oder anderen Materialien bedruckt werden.
In den Figuren 2 und 3 ist eine Fördervorrichtung ohne den darüber angeordneten Drucker, insbesondere den Digitaldrucker, gezeigt. Die Fördervorrichtung umfasst
150 elektrische Direktantriebe 5 und 5', die jeweils eine Zahnriemenscheiben antreiben.
Beide Zahnriemenscheiben treiben jeweils einen umlaufenden Zahnriemen 10 an. Die beiden parallel geführten Zahnriemen 10 sind mit einer Vielzahl von Werkstückträgern 7 verbunden, die zusammen mit den Zahnriemen 10 umlaufend nach Art eines Transportbandes bewegt werden. Die umlaufenden Werkstückträger 7 sind da-
155 bei als metallische Balken bzw. Stahltraversen ausgebildet, welche randseitig auf den umlaufenden Zahnriemen 10 befestigt sind.
An der Oberseite jedes Werkstückträgers 7 sind mehrere Befestigungsmittel 12 in Form von Saugelementen vorgesehen, die über Unterdruck auf den Befestigungsmitteln abgelegte plattenförmige Werkstücke 4 ansaugen und an den Werkstückträgern
160 7 fixieren. Hierfür sind die als Hohlprofile ausgebildeten Werkstückträger 7 mit Vakuumerzeugungseinheiten 6 verbunden, welche innerhalb einer Rahmenkonstruktion 60 und entlang von Kanälen einen Unterdruck erzeugen, der dann über Öffnungen oder Schlitze an dem Zahnriemen 10 in die Befestigungsmittel 12 eingespeist wird, um die Werkstücke 4 zu fixieren. Der Unterdruck an den Befestigungsmitteln 12 wird
165 dabei nur über einen Teil der oberen Wegstrecke der Werkstückträger 7 angelegt, damit bereits bedruckte Werkstücke 4 am Ende der Fördervorrichtung freigegeben werden.
Es sich auch möglich, statt der gezeigten Saugelemente mechanische oder magnetische Befestigungsmittel zur Fixierung der Werkstücke 4 einzusetzen.
170 Ferner ist eine zwischen den Zahnriemen 10 etwa mittig angeordnete metallische
Führungsschiene 8 vorgesehen, wie dies in den Figuren 5 und 6 gezeigt ist. Die Führungsschiene 8 ist auf einem in Förderrichtung ausgerichteten Längsträger 80 fixiert, der als Stahlprofil ausgebildet ist und an einem Gestell der Fördervorrichtung festgelegt ist. Zur exakten Führung der Werkstückträger 7 greifen an gegenüberliegenden
175 Seiten der Führungsschiene 8 seitliche Führungsrollen 20 an die um eine vertikale Achse drehbar gelagert sind. Jede Führungsrolle 20 kann dabei mit einer gewissen Vorspannung gegen die Führungsschiene 8 gedrückt werden. Zudem kann die Lagerung der Führungsrollen 20 horizontal und senkrecht zur Förderrichtung verstellt werden, so dass jeder Werkstückträger 7 in horizontale Richtung an der Führungs-
180 schiene 8 geführt ist. Um die Werkstückträger 7 auch in vertikaler Richtung exakt zu führen, sind an dem Gestell der Fördervorrichtung an gegenüberliegenden Seiten der Führungsschiene 8 Schienen 22 montiert. An der Unterseite jeder Schiene 22 ist eine Rolle 21 geführt, die an einem vertikalen Rollenhalter 23 drehbar gelagert ist. Der vertikale Rollenhal- 185 ter 23 ist an dem Werkstückträger 7 festgelegt und kann in der Länge verstellbar ausgebildet sein, um eine Positionierung der Werkstückträger 7 in vertikale Richtung vornehmen zu können.
Die Führungsrollen 20, die Rollen 21 , die Führungsschiene 8 sowie die Schienen 22 sind vorzugsweise aus Metall, insbesondere Stahl hergestellt. Die Führungsschiene 190 8 und die Schienen 22 sind im Bereich der Laufbahnen der Führungsrollen 20 bzw., der Rollen 21 mit bearbeiteten ebenen Oberflächen für eine exakte Führung versehen. Die Führungsschiene 8 und die Schienen 22 bestehen beispielsweise aus einem gehärteten Stahl und sind hochpräzise mit einer Toleranz von unter 0,01 mm quer zur Vorschubrichtung ausgerichtet.
195 Das Fördern und Bedrucken der Werkstücke 4 wird unter Bezugnahme auf Figur 7 näher erläutert:
Die plattenformigen Werkstücke 4 werden von einem Transportband 30 kontinuierlich ohne Geschwindigkeitsänderung auf die in Figuren 2 und 3 gezeigte Fördervorrichtung übergeben. Die Werkstückträger 7 laufen bei der Aufnahme der Werkstücke 4
200 um eine Umlenkwalze 31 , auf der sich an gegenüberliegenden Seiten jeweils ein Zahnriemen 10 befindet. Bei der Übernahme werden die Werkstücke 4 von den Saugelementen der Befestigungsmittel 12, welche an den Werkstückträgern 7 festgelegt sind, fixiert, sobald die Saugelemente an die Unterdruckquellen 6 angeschlossen sind. Jedes Werkstück 4 wird dann je nach Länge von zwei bis vier solcher
205 Werkstückträgern 7 aufgenommen und von jeweils mehreren Saugelementen fixiert.
Auf dem Zahnriemen 10 sind die Werkstückträger 7 befestigt, welche mittig an ihrer Unterseite kugelgelagerte Führungsrollen 20 und seitliche Rollen 21 haben, die an dem Gestell der Fördervorrichtung fixierten Führungsschiene 8 und den Schienen 22 einfädeln.
210 Während des Förderns der Werkstücke 4 in Transportrichtung werden die einzelnen Werkstückträger 7 rechts und links von den beiden Zahnriemen 10 gezogen und sind über die unten befestigten kugelgelagerten Führungsrollen 20 und Rollen 21 an der Führungsschiene 8 sowie den Schienen 22 abgestützt, so dass sie quer zur Vorschubrichtung hochpräzise mit einer Toleranz von weniger als 0,01 mm geführt wer-
215 den. Die Zahnriemen 10 rechts und links an der Fördervorrichtung werden über ein Zahnrad mit abgerundeten Flanken zur Verhinderung einer Schwankung der Transportgeschwindigkeit (Verhinderung des„Polygon-Effekts") angetrieben. Die beiden Zahnriemen 10 haben jeweils einen eigenen elektrischen Direktantrieb 5 bzw. 5', der an
220 die Zahnriemenscheibe angeflanscht ist. Die Zahnriemenscheibe weist vorzugsweise einen Durchmesser von mehr als 400mm auf. Am Ende der Transportstrecke befindet sich eine Umlenkrolle 32 für jeden Zahnriemen 10, bei dem die Zahlriemen 10 umgelenkt werden und wieder auf der Rückseite unterhalb der Transportstrecke zurückgefördert werden. Die Werkstückträger 7 laufen am Ende der Transportstrecke
225 zunächst in einem leichten Winkel von ca. 10° nach unten, wobei die kugelgelagerten mittigen Führungsrollen 20 sich aus der am Ende abgeschrägten Führungsschiene 8 ausklinken, und werden dann von den Zahnriemen 10 rechts und links der Transportstrecke mitgenommen und unterhalb der Transportstrecke wieder zurückgeführt.
Der Unterdruck bzw. das Vakuum in den Saugelementen wird durch eine schienen- 230 förmige Öffnung in der Fördervorrichtung durch die Zahnriemen 10 hindurch in die Werkstückträger 7 übertragen. Die einzelnen Saugelemente sind mit entsprechend kleinen Öffnungen ausgestattet, so dass auch für die Saugelemente, die nicht durch eine Werkstück 4 belegt sind, nur ein geringer Luftabfluss durchgeht, der das Vakuum nicht zusammenbrechen lässt. Probleme mit sogenannter Fehlluft sind damit 235 ausgeschlossen.
Über der Fördervorrichtung ist ein Drucker 14 angebracht, der als Digitaldrucker ausgebildet ist und der im Single-Pass-Verfahren Werkstücke 4 bedruckt, die über die Fördervorrichtung gefördert werden. Die Werkstücke 4 werden so geführt, dass sie exakt im vorgegebenen vertikalen Abstand zu Druckköpfen 15 des Druckers 14 240 und exakt seitlich in der Spur unter den Druckköpfen 15 während des Druckvorganges kontinuierlich mit gleich bleibender Geschwindigkeit hindurch geführt werden.
Zur exakten Platzierung der Druckfarbe kann eine Erkennungseinrichtung für die aktuelle Position der Werkstücke 4 vorgesehen sein, beispielsweise zur Erfassung einer Vorderkante des Werkstückes für Erfassung des Druckbeginns und eines Dru-
245 ckendes eines Druckbildes in Förderrichtung gesehen. Zudem kann die Erkennungseinrichtung beispielsweise einen an den Werkstückträgern 7 befestigten mitlaufenden Magnetstreifen umfassen, der von einem feststehenden Sensor mit hoher Frequenz von z. B. 10 kHz abgetastet wird. Alternativ kann die Erkennungseinrichtung auch durch ein sehr präzises Reibrad auf einem der Zahnriemen oder durch andere
250 z. B. optische Kameras oder Laserlichtschranken realisiert werden. Durch die Verwendung einer Erkennungseinrichtung zur Erfassung der Position der Werkstücke 4 auf den Werkstückträgern 7 ist es möglich, den Drucker 14 abhängig von der Geschwindigkeit der Werkstücke 4 zu steuern. Ist die Transportbewegung der Werkstü- cke 4 etwas langsamer, kann der Drucker 14 durch proportionale Verlangsamung der 255 Druckgeschwindigkeit die langsamere Transportbewegung kompensieren. Umgekehrt kann bei einer schnelleren Transportbewegung der Werkstücke 4 auch die Druckgeschwindigkeit proportional erhöht werden, so dass im Ergebnis auch bei Änderungen in der Geschwindigkeit der Werkstücke 4 ein optimales Druckbild mit hoher Qualität erhalten wird.
260 Die Erfassungseinrichtung für die Erfassung der Fördergeschwindigkeit des zu bedruckenden Werkstückes 4 ist im Bereich des Druckers 14 angeordnet, vorzugsweise unterhalb des Druckers 14, so dass die Fördergeschwindigkeit der Werkstücke 4 in diesem Bereich gemessen wird. Abweichungen in der Fördergeschwindigkeit werden eine elektronische Steuerungseinrichtung weitergeleitet, die die Daten verarbei-
265 tet und dann die Druckgeschwindigkeit der einzelnen Druckköpfe 15 steuert.
Nach dem Druck können ein oder mehrere Trocknungsstationen für die bedruckten Werkstücke 4 je nach Art der verwendeten Drucktinte vorgesehen werden.
Es ist selbstverständlich möglich, eine Reihe unterschiedlicher weiterer Ausprägungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung umzusetzen. Beispielsweise kön-
270 nen die Werkstückträger größer dimensioniert werden, so dass ein Werkstück 4 von einem einzigen Werkstückträger 7 aufgenommen werden kann. Die Werkstückträger 7 müssen auch nicht an einem Zahnriemen 10 unterhalb der Transportvorrichtung wieder zurücklaufen, sondern können seitlich geführt auf der gleichen Ebene der Transportvorrichtung zurücklaufen. Die möglichen Ausprägungsformen der Werk-
275 stückträger 7 und der Befestigungsmittel sind vielfältig, je nach Anforderungen durch die gegebenen Werkstücke 4. Bei kleineren Werkstücken wird die Ausprägungsform der Werkstückträger 7 entsprechend kleiner sein, so dass die Werkstücke 4 sicher befestigt werden und nicht in die Zwischenräume der Werkstückträger hindurch fallen oder ungenau zum Liegen kommen.
280 Die Führung der Werkstückträger 7 kann auch über eine Führungseinrichtung mit mindestens einer Profilschiene erfolgen, auf der an den Werkstückträgern 7 festgelegte Gleitelemente geführt sind. Dadurch kann auf die kugelgelagerten Rollen verzichtet werden. Bezugszeichenliste
1 Vorschubrichtung
2 horizontale Achse
3 vertikale Achse
4 Werkstück
5 Antrieb
6 Einheit zur Vakuumerzeugung
7 Werkstückträger
8 Führungsschiene
9 Vakuumschlauch
10 Zahnriemen
1 1 Gestell
12 Saugelement
14 Drucker
15 Druckköpfe
20 Führungsrollen
21 Rollen
22 Schiene
23 Rollenhalter
30 Transportband
31 Umlenkwalze
32 Umlenkrolle
60 Rahmenkonstruktion
80 Längsträger

Claims

Ansprüche
Verfahren zum Bedrucken von Werkstücken (4) mit den folgenden Schritten:
- Zuführen eines Werkstückes (4) zu mindestens einem Werkstückträger (7);
- Fixieren des Werkstückes (4) an dem Werkstückträger (7);
- Fördern des Werkstückes (4) an dem Werkstückträger (7) zu einem Drucker (14),
- Erfassen der Fördergeschwindigkeit des Werkstückes (4) an dem Werkstückträger (7),
- Steuern der Druckgeschwindigkeit abhängig von der erfassten Fördergeschwindigkeit.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Änderung der Fördergeschwindigkeit des Werkstückes (4) die Druckgeschwindigkeit des Druckers (14) proportional angepasst wird.
Druckvorrichtung mit während des Druckvorgangs feststehenden digitalen Druckköpfen (15), unter denen in einem vorgegebenen Abstand hindurch mindestens ein zu bedruckendes Werkstück (4) während des Druckvorgangs über eine Fördereinrichtung kontinuierlich bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassungseinrichtung für die Erfassung der Fördergeschwindigkeit des zu bedruckenden Werkstückes (4) oder einer mit diesem verbundenen Fördereinrichtung vorgesehen ist, wobei eine elektronische Steuerungseinrichtung die Daten der Erfassungseinrichtung verarbeitet und mittels der Daten die Druckgeschwindigkeit der Druckköpfe (15) steuerbar ist.
Druckvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fördereinrichtung für Werkstücke (4) ein Transportband (10) umfasst und die elektronische Erfassungseinrichtung ein Reibrad aufweist, das an dem Transportband (10) anliegt.
Druckvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Druckköpfe (15) über die gesamte Breite des Werkstückes (4) angeordnet sind und mindestens vier Druckkopfreihen hintereinander für vier verschiedene Druckfarben vorgesehen sind.
Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Position des Werkstückes (4) über einen Drehgeber, welcher direkt oder indirekt mit der kontinuierlichen Fördereinrichtung des Werkstückes verbunden ist, erfasst wird. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als feststehende Druckköpfe (15) Piezo- gesteuerte Tintenstrahldruckkopfe verwendet werden, welche mit einer Frequenz zwischen 1 kHz und 10 kHz einzelne Tröpfchen auf das kontinuierlich bewegte Werkstück abgeben.
Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückträger (7) zumindest im Bereich des Druckers (14) entlang einer Führungseinrichtung (8) geführt sind.
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