Verfahren und Vorrichtung zum Bedrucken von plattenförmigen Werkstücken

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bedrucken von plattenförmigen Werkstücken nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 9. Demnach werden die Werkstücke in einem Druckspalt bedruckt, der von zwei in ihrem Abstand zueinander einstellbaren Druckwalzen gebildet wird. Die plattenförmigen Werkstücke werden hierzu mittels einer Transporteinrichtung zum Druckspalt transportiert. Die den Druckspalt bildenden Druckwalzen können Druckzylinder für den direkten Druck, Auftragswalzen für den indirekten Druck sowie Gegendruckzylinder sein.

[0002] Solche Druckverfahren und entsprechende Vorrichtungen sind seit Langem bekannt. In jüngerer Zeit werden mittels eines solchen Druckverfahrens zunehmend auch Druckbilder von Dekoren und Maserungen auf Holzwerkstoffplatten aufgebracht, um diesen ein Aussehen von Echtholz zu geben. Dies ist nicht nur gegenüber einem Echtholzfurnier, sondern auch gegenüber der seit Längerem gebräuchlichen Folienbeschichtung von Holzwerkstoffplatten kostengünstiger.

[0003] Für eine möglichst hohe Qualitätsanmutung reicht allerdings ein einfacher Einfarbendruck nicht aus. Es ist vielmehr erwünscht, die Maserung oder das Dekor im Mehrfarbendruck auf die plattenförmigen Werkstücke aufzubringen. Dies ist durchaus nicht nur bei Holzwerkstoffen der Fall; auch Anwendungen bei anderen Werkstoffen, die durch einen Oberflächendruck qualitativ verbessert werden können, wie beispielsweise Stein oder Kunstleder, oder auch Kunststoffteile, können durch einen Mehrfarbendruck optisch aufgewertet werden.

[0004] Gerade für einen qualitativ hochwertigen Mehrfarbendruck ist es jedoch unabdingbar, dass das Druckbild auf dem Werkstück innerhalb sehr enger Toleranzen positioniert wird, typischerweise mit Toleranzen von etwa ± 0,1 mm bis ± 0,25 mm. Nur so kann eine mit der herkömmlichen Folienbeschichtung vergleichbare optische Qualität der bedruckten Oberfläche erzielt werden.

[0005] Diese Anforderungen sind bei den vorliegend verarbeiteten plattenförmigen Werkstücken allerdings ungleich schwerer einzuhalten, als bei herkömmlichen Druckmaschinen für Papier oder Folien. Denn die Werkstücke laufen nicht endlos durch die Druckmaschine, und ein Drucken nach dem Vorbild von Papier-Bogendruckmaschinen ist in aller Regel wegen der Unnachgiebigkeit der betreffenden plattenförmigen Werkstücke nicht möglich. Gleichzeitig sind gerade plattenförmige Werkstücke, die mit Holzmaserungen und Holzdekoren bedruckt werden sollen, bis zu mehreren Quadratmetern groß, ohne dass die beim Druck einzuhaltenden Toleranzen sich ändern würden. Die Anforderungen an die exakte Ausrichtung der am Druck beteiligten Druckwalzen und deren Fertigungstoleranzen sind dementsprechend extrem hoch und in realiter kaum korrekt voreinzustellen.

[0006] Erschwerend kommt hinzu, dass bei Druckmaschinen der vorliegenden Art die den Druckspalt bildenden Druckwalzen in ihrem Abstand zueinander einstellbar sind, um plattenförmige Werkstücke unterschiedlicher Dicke bedrucken zu können. Auch hier liegen wiederum völlig andere Verhältnisse vor, wie beim Drucken von Papierbögen und Papierbahnen oder Folien. Das Gegeneinander-Verstellen der Druckwalzen ist kaum in der erforderlichen Parallelität zu schaffen, die auch bei großen Werkstücken und dementsprechend langen Druckwalzen die erwünschte Genauigkeit im Druck gewährleistet. Eine Höhenschränkung der Druckwalzen, also eine Unparallelität in der durch die Druckwalzenachsen aufgespannten Ebene ergibt jedoch beim Druck durch die Nachgiebigkeit der auf der Werkstückoberfläche abrollenden Druckwalze einen über die Breite nicht konstant bleibenden Wirkradius. Beim indirekten Druck und den dort üblicherweise verwendeten Druckwalzen ergibt eine Änderung des Druckwalzen-Wirkradius um lediglich 0,1 mm jedoch schon eine Längenänderung des Druckbildes um etwa 0,6 mm je Abwickellänge der Druckwalze. Dies würde schon weit außerhalb der erwünschten bzw. für einen hochwertigen Mehrfarbendruck erforderlichen Druckbildtoleranzen liegen.

[0007] Aus der DE-C-581049 ist eine Maschine sowie ein Verfahren zum Bedrucken von Brettern, Platten oder dergleichen bekannt, bei der ein Formzylinder mit der Druckform und ein Gegendruckzylinder, der Teil eines Führungsbetts ist, einen Druckspalt bilden. Durch paralleles Verändern des Abstands zwischen dem Formzylinder und dem Gegendruckzylinder kann der Druckspalt auf Werkstücke unterschiedlicher Dicke eingestellt werden. Aus der WO-A-03/035398 ist eine Druckmaschine bekannt, bei der eine obere und eine untere Druckwalze einen Druckspalt bilden, wobei die beiden Druckwalzen jeweils in einer Tragstruktur gelagert sind und wobei diese beiden Tragstrukturen um eine parallel zu den Achsen der Druckwalzen verlaufende, von diesen beabstandete Schwenkachse gegeneinander verschwenkbar sind. Dies führt dazu, dass der Druckspalt je nach Winkelstellung der Tragstrukturen vergrößert oder verkleinert werden kann. Das Verschwenken der Tragstrukturen um eine zu den Druckwalzenachsen parallele Achse stellt sicher, dass die Parallelität der Druckwalzen beim Verstellen des Druckspalts beibehalten wird. Auch die FR-A- 676977 offenbart eine Druckmaschine, bei der zwei Druckwalzen einen Druckspalt bilden, und dieser Druckspalt durch paralleles Bewegen der beiden Druckwalzen zueinander oder voneinander weg vergrößert und verkleinert werden kann.

[0008] Wegen der geforderten Druckbildtoleranzen wird die Parallelität der Druckwalzen normalerweise von Hand nachjustiert. Hierzu wird ein Blatt Papier in den Druckspalt eingeführt, gegebenenfalls mit einer darin liegenden Platte, und im Druckspalt hin- und herbewegt. Ein erfahrener Drucker kann dann mit dem in der Hand gehaltenen Blatt Papier erfühlen, ob der Druckspalt über seine gesamte Breite parallel ist oder nicht. Diese mit Gespür durchgeführte Messung und das entsprechende Feinjustieren erzielt brauchbare Ergebnisse im Zehntel- bis Hundertstel-mm-Bereich.

[0009] Gleichwohl ist insbesondere bei großflächigen plattenförmigen Werkstücken zu beobachten, dass der Mehrfarbendruck unscharf aussieht und die Platten teilweise sogar beim Durchtritt durch den Druckspalt minimal um die Hochachse gedreht werden.

[0010] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die ermöglichen, plattenförmige Werkstücke mit verbesserten Druckbildtoleranzen zu bedrucken.

[0011] Gelöst ist diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9.

[0012] Bevorzugte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 8 niedergelegt; bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung finden sich in den Ansprüchen 10 bis 16.

[0013] Erfindungsgemäß ist bei der Analyse des Problems der unscharfen Drucke bzw. der zu großen Druckbildtoleranzen trotz exakter Ausrichtung der Druckwalzen von Hand erkannt worden, dass das Hauptproblem in den Dickentoleranzen der plattenförmigen Werkstücke liegt. Insbesondere große Holzwerkstoffplatten haben meist einen leicht keilförmigen Querschnitt, was einer Höhenverschränkung der Druckwalzen im Ergebnis entspricht. Denn die dickere Seite der Holzwerkstoffplatte führt bei parallelen Druckwalzen zu einer Verringerung des Wirkradius der Druckwalze gegenüber der dünneren Seite des Werkstücks, die durchaus 0,1 bis 0,2 mm betragen kann. Wie oben bereits erwähnt, bewirkt dies jedoch eine Längenänderung des Druckbildes je Abwickellänge der Druckwalze um etwa 0,65 bis 1,3 mm. Auch eine leichte Welligkeit oder Keilform des Werkstücks in Längsrichtung beeinflusst die Druckqualität und die Druckbildtoleranzen durch eine jeweils höhere oder niedrigere Andruckhöhe, wodurch einerseits zu hohe Andruckkräfte und andererseits zu niedrigere Andruckkräfte mit schwachem oder verwischtem Druckbild resultieren.

[0014] Aufgrund dieser Erkenntnisse wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, vor dem Druckspalt die Dicke eines jeden Werkstücks, gegebenenfalls - wenn vorhanden - mitsamt dem Transportband und dessen toleranzbehafteten Dicke, zu messen und die den Druckspalt bildenden Druckwalzen mittels Stellmotoren an deren Lagern automatisch auf die gemessene Dicke des Werkstücks - gegebenenfalls mit Transportband - einzustellen. Insofern eine über die Breite des Werkstücks unterschiedliche Dicke gemessen wird, beispielsweise eine Keilform, wird der Druckspalt dementsprechend durch Verschränken der beiden Druckwalzen gegeneinander, also durch schiefwinkliges Verändern des Abstandes der beiden Druckwalzen zueinander, auf diese Keilform eingestellt, so dass der Wirkradius der Druckwalze über die gesamte Breite des Werkstücks konstant bleibt und so die erwünschten minimalen Bildtoleranz-Werte erzielt werden können.

[0015] Die Erfindung kann mit einer beidseitig vorgesehenen, wechselweise unabhängigen motorischen Druckspaltverstellung in Abhängigkeit von einem zuvor in Linie gemessenen Werkstück-Dickensignal umgesetzt werden.

[0016] Sinnvollerweise wird die Dicke des Werkstücks an mindestens zwei Messpunkten gemessen, deren Verbindungsstrecke im Wesentlichen parallel zu den Druckwalzenachsen verläuft. Hierdurch kann eine sehr einfach herzustellende Korrelation der Werkstückdicke mit der Druckspaltverstellung erzielt werden, insbesondere für minimal keilförmige Platten.

[0017] Die Dickenmessung kann in Transportrichtung über die gesamte Werkstücklänge erfolgen, so dass ein Dickenprofil gemessen wird, anhand dessen dann der Druckspalt beim Durchtritt des Werkstücks in Echtzeit verstellt werden kann. Diese Maßnahme ermöglicht unabhängig von einer Dickenänderung des Werkstücks über dessen Breite eine Anpassung des Druckspalts bei Dickenänderungen des Werkstücks über dessen Länge. Ideal ist es natürlich, wenn sowohl die Dickentoleranzen in der Breite als auch diejenigen in der Länge des Werkstücks durch entsprechendes Einstellen des Druckspalts kompensiert werden können, um einen exakten Druck auf die Plattenoberfläche aufzubringen.

[0018] Ganz besondere Vorteile ergeben sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung außerdem, wenn die Einstellung des Druckspalts nicht nur anhand der vor dem Druck erfolgten Dickenmessung durchgeführt wird, sondern auch die beim Druck auf die Druckwalzen und dementsprechend auf deren Lager einwirkenden Kräfte gemessen werden. Denn eine gemessene Differenz der Lagerkräfte gibt einen Hinweis darauf, dass entweder die Druckwalzenoberflächen nicht parallel sind, also eine Höhenschränkung vorliegt, oder dass das gerade bedruckte Werkstück keine parallelen Oberflächen aufweist. In beiden Fällen werden dann die an den Lagern einer Druckwalze vorhandenen Stellmotoren so lange betätigt, bis die Differenz der Lagerkräfte in etwa Null ist oder gegebenenfalls einem gewünschten Offset-Wert entspricht.

[0019] Alternativ oder zusätzlich zur direkten oder indirekten Ansteuerung der Stellmotoren aufgrund der gemessenen Lagerkräfte-Differenz kann eine solche auch dazu benutzt werden, die Korrelation zwischen der vor dem Druck gemessenen Dicke und der Verstellung des Druckspalts zu korrigieren. Denn beispielsweise kann es durchaus der Fall sein, dass durch eine geringe Höhenschränkung der beiden Druckwalzen ein unerwünschter Parallelitäts-Offset besteht, der auch durch ein Verstellen des Druckspalts aufgrund der Dickenmessungen der Werkstücke nicht beseitigt wird. Hier kann die gemessene Differenz der Lagerkräfte ein Korrekturglied generieren.

[0020] Die Verhältnisse in Druckmaschinen der vorliegenden Art sind jedoch komplex, und eine Verstellung des Druckspalts in Echtzeit als Rückmeldung auf entsprechende Messwerte generiert ein schwingungsfähiges System, so dass es vorteilhaft sein kann, die Lagerkräfte und deren Differenz in Zeitintervallen zu mitteln und dann eine mittels eines geeigneten Algorithmus errechnete Tendenzkorrektur durchzuführen. Eine gemessene Lagerkraft-Differenz wirkt sich dann also nicht unmittelbar auf das gerade gemessene Werkstück aus, sondern führt in der Tendenz über mehrere Werkstücke hinweg zu immer besseren Ergebnissen.

[0021] Soweit nicht nur der Differenzwert der beiden Lagerkräfte gemessen wird, sondern auch deren Absolutwert, können daraus Rückschlüsse erhalten werden über das Dickenprofil in Längsrichtung des Werkstücks. Beispielsweise bei einer leichten Keilform von Werkstücken nicht nur in der Breite, sondern auch in der Länge, ist der Verlauf der Absolutwerte der gemessenen Lagerkräfte ein Maß für die Keilform des Werkstücks in Längsrichtung, während die Differenz der Lagerkräfte ein Maß für die Keilform in der Breite - unter Berücksichtigung einer etwa vorhandenen Höhenschränkung der beiden Druckwalzen - ist.

[0022] Mit der zur erfindungsgemäßen Messung der Werkstückdicke vor Erreichen des Druckspalts vorhandenen Sensorik kann vorteilhafterweise auch die Vorderkante des Werkstücks mit erfasst werden und mit dieser Information das Werkstück und/oder eine beim Druck beteiligte Druckwalze beschleunigt oder verzögert werden, um einen lagegenauen Bildanfang auf dem Werkstück sicherzustellen. Dieses Verfahren ist an sich aus der DE 103.33 626 A1 bekannt.

[0023] Wenn es die geforderte Druckbildtoleranz zulässt, können die beiden Druckwalzen des Druckspalts in einem geringen Maße als Offset-Einstellung gegeneinander verschränkt werden, so dass eine quer zur Transportrichtung des Werkstücks gerichtete Kraft auf dieses einwirkt. Dies kann erwünscht sein, um das Werkstück zuverlässig entlang einer Randbegrenzung, beispielsweise eines Seitenlineals zu führen und bei rechteckigen Platten so einen lagegenauen Durchlauf durch sämtliche Druckspalte einer Mehrfarben-Druckmaschine zu gewährleisten.

[0024] Die erfindungsgemäß vorhandene Dickenmesseinrichtung vor dem Druckspalt kann so ausgestaltet werden, dass oberhalb und unterhalb des Werkstücks Abstandssensoren angeordnet sind und über Differenzbildung die Dicke des Werkstücks ermittelt wird.

[0025] Alternativ hierzu kann die Dickenmesseinrichtung auch aus zwei bildgebenden Sensoren bestehen, die seitlich die beiden Seitenkanten des Werkstücks abtasten und dementsprechend ein Profil desselben aufnehmen.

[0026] Als weitere Alternative kann die Dickenmesseinrichtung aus einem Messkalander bestehen, der mit Wegsensoren versehen ist, um die Dicke des Werkstücks zu ermitteln. Der große Vorteil eines Messkalanders besteht darin, dass die von diesem gemessenen Werte exakt denjenigen Werten entsprechen, die beim Druckspalt eingestellt werden müssen, auch wenn das Werkstück keine exakte Keilform aufweist, sondern eine gewisse Welligkeit, die durch die Korrektur des Druckspalts nur ausgemittelt werden kann, da die Druckwalzen zylindrisch geformt sind. Als weiterer, nicht zu unterschätzender Vorteil bietet ein Messkalander die Möglichkeit, nicht nur Wegsensoren, sondern auch Kraftsensoren an dessen Lagern anzubringen, um die oben beschriebene Kräftemessung bzw. Kraftdifferenz-Messung schon durchzuführen, bevor das Werkstück den Druckspalt erreicht. Dies eröffnet die Möglichkeit, den Druckspalt noch vor dem Druck anhand einer Kraftdifferenz-Messung zu verstellen.

[0027] Wie eingangs erwähnt, ist die vorliegende Erfindung insbesondere für den Mehrfarbendruck geeignet, so dass vorzugsweise mehrere Druckspalte in Linie hintereinander angeordnet sind. Hier ergibt sich dann durch die Korrekturmöglichkeit aufgrund einer Kräftemessung an allen Druckspalten eine sehr hohe Genauigkeit beim Übereinanderdrucken der verschiedenen Farben, während der werkstückabhängige Korrekturbedarf durch eine einmalige Dickenmessung vor Erreichen des ersten Druckspaltes durchgeführt werden kann. Die Kräftemessung an den Lagern der einzelnen Druckwalzen ist demgegenüber für jeden Druckspalt spezifisch.

[0028] Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Figur 1

eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Druckvorrichtung;

Figur 2

ein Diagramm der Lagerkräfte einer Druckwalze aus Figur 1;

Figur 3

eine schematische Darstellung einer Dickenmesseinrichtung für die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung;

Figur 4

eine schematische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels einer Dickenmesseinrichtung.

[0029] In Figur 1 ist in Draufsicht schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt. Es handelt sich um eine Druckmaschine für einen einfachen Direkt-Druck bzw. eine erste Druckstation für eine Mehrfarben-Druckmaschine, deren weitere Druckstationen zur Vereinfachung nicht dargestellt sind. Ein Transportband 1 läuft durch einen Druckspalt 2, der durch eine als Gravurzylinder ausgebildete Druckwalze 3 und einen in Draufsicht nicht sichtbaren, unterhalb des Transportbandes 1 angeordneten GegendruckZylinder gebildet ist. Mittels eines linken 4 und eines rechten Stellmotors 5 ist der Gravurzylinder 3 höhenverstellbar, wobei die beiden Stellmotoren 4 und 5 unabhängig voneinander betätigt werden können. Auf einer vorgelagerten Rollenbahn 6 aufliegend wird ein plattenförmiges Werkstück 7 in einer durch den Pfeil 8 symbolisierten Durchlaufrichtung an den Druckspalt 2 herangeführt, wo es an das Transportband 1 übergeben wird. Zuvor passiert es eine Dickenmesseinrichtung 9, die hier aus jeweils zwei oberhalb und unterhalb des Werkstücks 7 angeordnete rechte und linke Abstandssensoren 10 gebildet ist. Dementsprechend wird das Werkstück 7 sowohl an seiner rechten als auch an seiner linken Seite vermessen, um Dickenunterschiede etwa durch eine leichte Keilform zu erkennen. Liegen solche Dickenunterschiede vor, werden der linke Stellmotor 4 und der rechte Stellmotor 5 entsprechend unterschiedlich verstellt, so dass der Gravurzylinder 3 gegen den Gegendruckzylinder leicht verschränkt wird, um die Keilform des Werkstücks 7 nachzuvollziehen. Dementsprechend ist dann beim Druck der wirksame Radius der Gravurzylinders 3 über die gesamte Breite des Werkstücks 7 konstant, so dass keinerlei Bildverzerrungen entstehen. Auch eine seitliche Ablenkung des Werkstücks 7 ist dann im Druckspalt 2 nicht zu befürchten.

[0030] Die in Figur 1 nur symbolisch dargestellten linken und rechten Stellmotoren 4, 5 sind außerdem mit Kraftmesssensoren versehen, um die auf den Gravurzylinder beim Bedrucken des Werkstücks 7 wirkenden Lagerkräfte direkt oder indirekt zu messen. Eine Differenz der linken und rechten Lagerkräfte bedeutet, dass die Schränkung von Gravurzylinder 3 und Gegendruckzylinder aufgrund eines Offsets oder sonstiger Effekte den Dickenverlauf des Werkstücks 7 über dessen Breite nicht exakt nachvollzieht und daher unerwünschterweise ein Unterschied im Wirkradius des Gravurzylinders 3 von der linken zur rechten Seite des Werkstücks 7 trotz der aufgrund der Dickenmesseinrichtung 9 verstellten Stellmotoren 4 und 5 auftritt. Dies kann dann zur Tendenzkorrektur des Zusammenhangs zwischen den in der Dickenmesseinrichtung 9 aufgenommenen Werten und der Verstellung der Stellmotoren 4 und 5 für die nachfolgenden Werkstücke 7 verwendet werden.

[0031] Ein Diagramm der von den beiden, den Stellmotoren 4 und 5 zugeordneten Kraftmesssensoren gemessenen Kräfte zeigt Figur 2. Oben ist die Lagerkraft links und unten die Lagerkraft rechts über der Zeit aufgezeichnet, wobei - aufgrund der annäherenden Rechteckform der auftretenden Kräfte - gut zu erkennen ist, dass in der aufgetragenen Zeit ein Werkstück 7 durch den Druckspalt 2 transportiert worden ist. Im hier gezeigten Fall war die Lagerkraft links deutlich höher als die Lagerkraft rechts, was darauf hindeutet, dass im Mittel der Dickenverlauf des Werkstücks 7 mit der Schränkung des Gravurzylinders 3 und der Gegendruckwalze nicht harmoniert. Die höhere linke Lagerkraft weist daraufhin, dass dort der wirksame Radius des Gravurzylinders 3 geringer ist als auf der rechten Seite.

[0032] Da, wie in Figur 2 dargestellt, die Kraftmesssensoren den zeitlichen Verlauf der linken und rechten Lagerkräfte aufnehmen, kann, wie auch mit der Dickenmesseinrichtung 9, nicht nur der Dickenunterschied des Werkstücks 7 zwischen dessen rechter und linker Seite gemessen werden, sondern auch dessen Dickenprofil in Durchlaufrichtung. Hierdurch ist eine Höhenverstellung der linken und rechten Stellmotoren 4 und 5 beim Durchlauf des Werkstücks 7 durch den Druckspalt 2 anhand des bekannten Dickenprofils in Echtzeit möglich, was die Druckbildtoleranz nochmals verbessert.

[0033] Figur 3 und Figur 4 zeigen zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele für eine Dickenmesseinrichtung 9 der erfindungsgemäßen Vorrichtung. In Figur 3 sind insgesamt vier Abstandssensoren 10 zur Dickenmessung vorgesehen, und zwar oberhalb des Werkstücks in Durchlaufrichtung 8 gesehen auf der linken Seite 10a und auf der rechten Seite 10b sowie unterhalb des Werkstücks auf der linken Seite 10c und auf der rechten Seite 10d. Jeweils durch Differenzbildung der beiden linken Abstandsensoren 10a und 10c bzw. der beiden rechten Abstandsensoren 10b und 10d wird rechts und links die Dicke des Werkstücks 7 gemessen.

[0034] In Figur 3 zusätzlich zu erkennen ist ein Vorderkantensensor 11, der ein Signal absetzt, sobald die Vorderkante 7 des Werkstücks ihn passiert. Mit Hilfe dieses Signals kann dann - wie an sich bekannt - das Druckbild getriggert werden oder gegebenenfalls der Gravurzylinder 3 oder ein zwischen dem Gravurzylinder und dem Werkstück 7 angeordneter Gummituchzylinder so beschleunigt oder abgebremst werden, dass der Druckbildanfang mit der Vorderkante des Werkstücks 7 zusammenfällt und kein Rand verbleibt.

[0035] In Figur 4 wird ein anderes Prinzip einer Dickenmessung gezeigt: In Durchlaufrichtung 8 gesehen, seitlich neben dem Werkstück, sind zwei CCD-Kameras 12 angeordnet, wobei eine linke CCD-Kamera 12a die linke Seitenkante des Werkstücks 7 abtastet, während eine rechte CCD-Kamera 12b die rechte Seitenkante des Werkstücks 7 überwacht. Anhand der von den CCD-Kameras 12 aufgenommenen Pixeln und deren Grauwerten kann die jeweils an den CCD-Kameras 12 vorbeigeführte Dicke des Werkstücks 7 ermittelt werden.

Ansprüche

1. Verfahren zum Bedrucken von plattenförmigen Werkstücken in einem Druckspalt, der von zwei in ihrem Abstand zueinander einstellbaren Druckwalzen (3) gebildet wird, wobei das plattenförmige Werkstück (7) auf einer Transporteinrichtung (1) zum Druckspalt (2) transportiert und beim Durchtritt durch den Druckspalt (2) bedruckt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass vor dem oder während des Transports zum Druckspalt (2) die Dicke eines jeden Werkstücks (7) gemessen wird, und dass der Druckspalt (2) vor dem Druckvorgang mittels schiefwinkligem Verändern des Abstands der beiden Druckwalzen (3) zueinander, entsprechend der gemessenen Dicke des Werkstücks (7) eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dicke des Werkstücks (7) an mindestens zwei Messpunkten gemessen wird, wobei die Verbindungsstrecke der beiden Messpunkte im Wesentlichen parallel zu den Druckwalzenachsen verläuft.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messung der Werkstückdicke in Transportrichtung (8) über die gesamte Werkstücklänge erfolgt und hierdurch ein Dickenprofil gemessen wird, wobei der Druckspalt (2) beim Durchtritt des Werkstücks (7) entsprechend dem gemessenen Dickenprofil in Echtzeit eingestellt wird.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass während des Drucks die auf die Lager der Druckwalzen (3) einwirkenden Lagerkräfte gemessen werden, und dass bei einer Differenz der gemessenen Lagerkräfte der Abstand der beiden Druckwalzen (3) zueinander schiefwinklig verändert wird, bis die Differenz der Lagerkräfte in etwa Null oder in etwa gleich einem gewünschten Offset-Wert ist.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass während des Drucks die auf die Lager der Druckwalzen (3) einwirkenden Lagerkräfte gemessen werden, und dass eine Differenz der gemessenen Lagerkräfte für die nachfolgend zu bedruckenden Werkstücke (7) als Korrekturwert in die entsprechend der gemessenen Dicke der Werkstücke (7) erfolgende Einstellung des Druckspalts (2) einfließt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verändern des Abstands der beiden Druckwalzen (3) zueinander entsprechend der gemessenen Lagerkräfte oder das Einfließen als Korrekturwert in die Einstellung des Druckspalts (2) auf der Grundlage von in Zeitintervallen ermittelten Differenzwerten der Lagerkräfte erfolgt, um insgesamt eine Tendenzkorrektur zu erzielen.

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass beim Messen der Dicke der Werkstücke (7) gleichzeitig deren Vorderkante erfasst wird, und mit dieser Information das Werkstück (7) und/oder eine bildgebende Druckwalze (3) beschleunigt oder verzögert wird, um einen lagegenauen Bildanfang auf dem Werkstück (7) sicherzustellen.

8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Druckwalzen (3) des Druckspalts (2) als Offset-Einstellung gegeneinander verschränkt werden, so dass eine quer zur Transportrichtung gerichtete Kraft auf die Werkstücke einwirkt, um diese entlang einer Randbegrenzung (6) zu führen.

9. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, mit zwei in ihrem Abstand zueinander einstellbaren Druckwalzen (3), die einen Druckspalt (2) zum Bedrucken eines plattenförmigen Werkstücks (7) bilden, sowie einer Transporteinrichtung (1) zum Transportieren des Werkstücks (7) zum Druckspalt (2),
dadurch gekennzeichnet,
dass vor oder an der Transporteinrichtung (1), dem Druckspalt (2) vorgeschaltet, eine Dickenmesseinrichtung (9) zum Erfassen der Dicke der transportierten Werkstücke (7) angeordnet ist, und dass an mindestens einer der beiden den Druckspalt (2) bildenden Druckwalzen (3) beidseits im Bereich von deren Lagern Stellmotoren (4, 5) zum einseitigen und/oder beidseitigen Verändern des Abstands der beiden Druckwalzen (3) zueinander angebracht sind, wobei die Dickenmesseinrichtung (9) und die Stellmotoren (4, 5) mit einer Steuereinheit verknüpft sind, welche so programmiert ist, dass sie entsprechend der gemessenen Dicke des Werkstücks (7) mittels ein- oder beidseitigem Verstellen der Stellmotoren (4, 5) den Druckspalt (2) vor dem Druckvorgang schiefwinklig verändert.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dickenmesseinrichtung (9) oberhalb und unterhalb des Werkstücks (7) angeordnete Abstandssensoren (10) umfasst.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dickenmesseinrichtung (9) mindestens zwei die Seitenkanten des Werkstücks (7) abtastende bildgebende Sensoren (12) umfasst.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dickenmesseinrichtung (9) einen Messkalander mit Weg- und/oder Kraftmesssensoren umfasst.

13. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Transporteinrichtung (1) im Wesentlichen aus einem Transportband besteht, das durch den Druckspalt (2) geführt ist.

14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass an den Lagern mindestens einer Druckwalze (3) Kraftmesssensoren zur Detektion der Lagerkräfte angebracht sind, wobei die Kraftmesssensoren mit der Steuereinheit verknüpft sind und wobei die Steuereinheit so programmiert ist, dass bei einer Differenz der von den Kraftmesssensoren gemessenen Lagerkräfte der Abstand der beiden Druckwalzen (3) zueinander schiefwinklig verändert wird, bis die Differenz der Lagerkräfte in etwa Null oder in etwa gleich einem gewünschten Offset-wert ist.

15. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine gemessene Differenz der Lagerkräfte für die nachfolgend zu bedruckenden Werkstücke (7) als Korrekturwert in die entsprechend der gemessenen Dicke der Werkstücke (7) erfolgende Einstellung des Druckspalts (2) einfließt.

16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Druckspalte (2) in Linie hintereinander angeordnet sind.

Claims

1. Method of printing board-shaped workpieces in a printing gap which is formed by two printing rollers (3) which are adjustable in terms of their spacing with respect to one another, wherein the board-shaped workpiece (7) is transported to the printing gap (2) on a transport device (1) and is printed as it passes through the printing gap (2), characterised in that before or during transport to the printing gap (2) the thickness of each of the workpieces (7), and that the printing gap (2) is adjusted according to the measured thickness of the workpiece (7) before the printing process means of oblique-angled alteration of the spacing of the two printing rollers (3) with respect to one another.

2. Method as claimed in Claim 1, characterised in that the thickness of the workpiece (7) is measured at least at two measuring points, wherein the connecting line between the two measuring points extends substantially parallel to the axes of the printing rollers,

3. Method as claimed in any one of Claims 1 or 2, characterised in that the measurement of the thickness of the workpieces takes place in the transport direction (8) over the entire length of the workpiece and in this way a thickness profile is measured, wherein the printing gap (2) is adjusted in real time according to the measured thickness profile as the workpiece (7) passes through the printing gap (2).

4. Method as claimed in at least one of Claims 1 to 3, characterised in that during printing the bearing forces acting on the bearings of the printing rollers (3) are measured, and that in the event of a difference in the measured bearing forces the spacing of the two printing rollers with respect to one another is altered at an oblique angle until the difference in the bearing forces is approximately zero or is approximately equivalent to a desired offset value.

5. Method as claimed in at least one of Claims 1 to 4, characterised in that during printing the bearing forces acting on the bearings of the printing rollers (3) are measured, and that a difference in the measured bearing forces serves as a correction value for the workpieces to be printed subsequently to influence the adjustment of the printing gap (2) according to the measured thickness of the workpieces (7).

6. Method as claimed in any one of Claims 4 or 5, characterised in that the alteration of the spacing of the two printing rollers (3) with respect to one another according to the measured bearing forces or the use as a correction value to influence the adjustment of the printing gap (2) on the basis of differential values of the bearing forces determined at time intervals, in order to achieve a correcting trend overall.

7. Method as claimed in Claim 1, characterised in that when the thickness of the workpieces (7) is measured at the same time the front edge thereof is detected, and with this information the workpiece (7) and/or an image printing roller (3) is accelerated or decelerated in order to ensure precise positioning of the start of the image on the workpiece (7).

8. Method as claimed in at least one of Claims 1 to 7, characterised in that the two printing rollers (3) of the printing gap (2) are staggered with respect to one an other as offset adjustments so that a forcedirected transversely with respect to the transport direction acts upon the workpieces in order to guide them along a boundary (6).

9. Device for carrying out the method as claimed in at least one of Claims 1 to 8, comprising two printing rollers (3) which are adjustable in their spacing with respect to one another and which form a printing gap (2) for printing a board-shaped workpiece (7), as well as a transport device (1) for transporting the workpiece (7) to the printing gap (2), characterised in that a thickness measurement device (9) is disposed in front of or on the transport device (1), upstream of the printing gap (2), for detecting the thickness of the transported workpieces (7), and that adjustment motors (4, 5) for unilateral and/or bilateral alteration of the spacing of the two printing rollers (3) with respect to one another are disposed on both sides of at least one of the two printing rollers (3) forming the printing gap (2) in the region of the bearings thereof, wherein the thickness measurement device (9) and the adjustment motors (4, 5) are connected to a control unit which is programmed so that before the printing process the printing gap (2) is altered at an oblique angle according to a measured thickness of the workpiece (7) by means of unilateral or bilateral adjustment of the adjustment motors (4, 5).

10. Device as claimed in Claim 9, characterised in that the thickness measuring device (9) comprises distance sensors (10) ddisposed above and below the workpiece (7).

11. Device as claimed in Claim 9, characterised in that the thickness measuring device (9) comprises at least two imaging sensors (12) which scan the lateral edges of the workpiece (7).

12. Device as claimed in Claim 9, characterised in that the thickness measuring device (9) comprises a measuring calender with path and/or force measuring sensors.

13. Device as claimed in at least one of Claims 9 to 12, characterised in that the transport device (1) consists substantially of a conveyer belt which is guided through the printing gap (2).

14. Device as claimed in at least one of Claims 9 to 13, characterised in that force measuring sensors for detecting the bearing forces are attached to the bearings of at least one printing roller (3), wherein the force measuring sensors are connected to the control unit and wherein the control unit is programmed so that in the event of a difference in the bearing forces measured by the force measuring sensors the spacing of the two printing rollers (3) with respect to one another is altered at an oblique angle until the difference in the bearing forces is approximately zero or is approximately equivalent to a desired offset value.

15. Device as claimed in at least one of Claims 9 to 14, characterised in that a measured difference in the bearing forces serves as a correction value for the workpieces (7) to be printed subsequently to influence the adjustment of the printing gap (2) according to the measured thickness of the workpieces (7).

16. Device as claimed in at least one of Claims 9 to 15, characterised in that a plurality of printing gaps (2) are disposed one after the other in a line.

Revendications

1. Procédé d'impression de pièces en forme de plaques, dans un interstice d'impression formé par deux cylindres d'impression (3) dont l'espacement mutuel peut être réglé, la pièce (7) en forme de plaque étant acheminée vers ledit interstice d'impression (2) sur un système de transport (1), et étant imprimée au cours de son passage par ledit interstice d'impression (2),
caractérisé par le fait
que l'épaisseur de chacune des pièces (7) est mesurée avant ou pendant le transport vers l'interstice d'impression (2) ; et par le fait que ledit interstice d'impression (2) est réglé préalablement au processus d'impression, d'une manière correspondant à l'épaisseur mesurée de la pièce (7), par modification à angle oblique de l'espacement mutuel des deux cylindres d'impression (3).

2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé par le fait
que l'épaisseur de la pièce (7) est mesurée en au moins deux points de mesure, la ligne de liaison des deux points de mesure s'étendant, pour l'essentiel, parallèlement aux axes des cylindres d'impression.

3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisé par le fait
que la mesure de l'épaisseur de la pièce est effectuée sur l'intégralité de la longueur de ladite pièce dans la direction de transport (8), et un profil d'épaisseur est ainsi mesuré, l'interstice d'impression (2) étant réglé en temps réel au cours du passage de ladite pièce (7), d'une manière correspondant audit profil d'épaisseur mesuré.

4. Procédé selon au moins l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé par le fait
que les forces de portée, agissant sur les paliers des cylindres d'impression (3), sont mesurées au cours de l'impression ; et par le fait qu'en cas de différence entre les forces de portée mesurées, l'espacement mutuel des deux cylindres d'impression (3) est modifié, à angle oblique, jusqu'à ce que ladite différence entre les forces de portée soit sensiblement nulle, ou sensiblement égale à une valeur de compensation souhaitée.

5. Procédé selon au moins l'une des revendications 1 à 4,
caractérisé par le fait
que les forces de portée, agissant sur les paliers des cylindres d'impression (3), sont mesurées au cours de l'impression ; et par le fait qu'une différence entre les forces de portée mesurées est intégrée en tant que valeur correctrice, pour les pièces (7) devant être imprimées à un stade ultérieur, dans le réglage de l'interstice d'impression (2) s'opérant d'une manière correspondant à l'épaisseur mesurée des pièces (7).

6. Procédé selon l'une des revendications 4 ou 5,
caractérisé par le fait
que la modification de l'espacement mutuel des deux cylindres d'impression (3) d'une manière correspondant aux forces de portée mesurées, ou l'intégration, en tant que valeur correctrice, dans le réglage de l'interstice d'impression (2), s'opère sur la base de valeurs différentielles des forces de portée déterminées par intervalles de temps, en vue d'obtenir globalement une correction de tendance.

7. Procédé selon au moins l'une des revendications 1 à 6,
caractérisé par le fait
que le bord antérieur des pièces est simultanément détecté au cours de la mesure de l'épaisseur desdites pièces (7) et, à l'aide de cette information, la pièce (7) et/ou un cylindre d'impression (3) générateur d'image est accéléré(e) ou ralenti(e) en vue d'assurer, sur ladite pièce (7), un commencement d'image à position précise.

8. Procédé selon au moins l'une des revendications 1 à 7,
caractérisé par le fait
que les deux cylindres d'impression (3) de l'interstice d'impression (2) sont décalés l'un vis-à-vis de l'autre, réglant ainsi la compensation de façon telle qu'une force, orientée transversalement par rapport à la direction du transport, agisse sur les pièces afin de guider ces dernières le long d'une délimitation marginale (6).

9. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à au moins l'une des revendications 1 à 8, comprenant deux cylindres d'impression (3) dont l'espacement mutuel peut être réglé, et qui réservent un interstice d'impression (2) en vue d'imprimer une pièce (7) en forme de plaque, ainsi qu'un système de transport (1) dévolu à l'acheminement de ladite pièce (7) vers ledit interstice d'impression (2),
caractérisé par le fait
qu'un système (9) de mesure d'épaisseurs est disposé avant le système de transport (1) ou au niveau de ce dernier, en amont de l'interstice d'impression (2), en vue de détecter l'épaisseur des pièces (7) acheminées ; et par le fait que des servomoteurs (4, 5) sont implantés sur au moins l'un des deux cylindres d'impression (3) formant ledit interstice d'impression (2), de part et d'autre dans la région des paliers desdits cylindres, afin de modifier unilatéralement et/ou bilatéralement l'espacement mutuel des deux cylindres d'impression (3), ledit système (9) de mesure d'épaisseurs, et lesdits servomoteurs (4, 5), étant combinés avec une unité de commande programmée de façon telle qu'elle modifie ledit interstice d'impression (2) à angle oblique préalablement au processus d'impression, d'une manière correspondant à l'épaisseur mesurée de la pièce (7), par ajustement unilatéral ou bilatéral desdits servomoteurs (4, 5).

10. Dispositif selon la revendication 9,
caractérisé par le fait
que le système (9) de mesure d'épaisseurs comprend des détecteurs d'espacements (10), placés au-dessus et au-dessous de la pièce (7).

11. Dispositif selon la revendication 9,
caractérisé par le fait
que le système (9) de mesure d'épaisseurs comprend au moins deux capteurs (12) générateurs d'images, qui effectuent un balayage exploratoire des bords latéraux de la pièce (7).

12. Dispositif selon la revendication 9,
caractérisé par le fait
que le système (9) de mesure d'épaisseurs comprend une calandre de mesure présentant des détecteurs de courses et/ou des capteurs dynamométriques.

13. Dispositif selon au moins l'une des revendications 9 à 12,
caractérisé par le fait
que le système de transport (1) est constitué, pour l'essentiel, d'une bande transporteuse guidée à travers l'interstice d'impression (2).

14. Dispositif selon au moins l'une des revendications 9 à 13,
caractérisé par le fait
que des capteurs dynamométriques sont installés sur les paliers d'au moins un cylindre d'impression (3), en vue de détecter les forces de portée, lesdits capteurs dynamométriques étant combinés avec l'unité de commande, et ladite unité de commande étant programmée de façon telle qu'en cas de différence entre les forces de portée mesurées par lesdits capteurs dynamométriques, l'espacement mutuel des deux cylindres d'impression (3) soit modifié, à angle oblique, jusqu'à ce que ladite différence entre les forces de portée soit sensiblement nulle, ou sensiblement égale à une valeur de compensation souhaitée.

15. Dispositif selon au moins l'une des revendications 9 à 14,
caractérisé par le fait
qu'une différence, mesurée entre les forces de portée, est intégrée en tant que valeur correctrice, pour les pièces (7) devant être imprimées à un stade ultérieur, dans le réglage de l'interstice d'impression (2) s'opérant d'une manière correspondant à l'épaisseur mesurée des pièces (7).

16. Dispositif selon au moins l'une des revendications 9 à 15,
caractérisé par le fait
que plusieurs interstices d'impression (2) sont agencés en succession alignée.

Zeichnung