VERFAHREN ZUM BEDRUCKEN VON WERKSTÜCKEN UND DRUCKVORRICHTUNG

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken von Werkstücken sowie eine Druckvorrichtung.

[0002] 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.

[0003] 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.

[0004] 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 vorbereiteten Fussbodenpaneelen, welche bereits an den vier Seitenkanten mit Befestigungsmechanismen versehen sind ergibt sich ein Überdrucken in die Nuten.

[0005] 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.

[0006] 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 dividiert durch 600 = 0,04 mm oder 40 µm.

[0007] 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.

[0008] 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.

[0009] Die WO 2005/009735 offenbart eine Vorrichtung zum Bedrucken von Platten, wobei die Förderung der Platten über eine Vielzahl angetriebener Rollen erfolgt.

[0010] In der DE 10 2009 003 443 A1 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bedrucken großformatiger Werkstücke offenbart, bei dem das zu bedruckendes Werkstück an einem verfahrbaren Schlitten fixiert wird. Anschließend wird der Schlitten relativ zu einer Farbauftragseinrichtung in eine Vorschubrichtung verfahren und ein erster streifenförmiger Abschnitt auf das Werkstück gedruckt, um dann den Schlitten und/oder die Farbauftragseinrichtung in eine Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung zu bewegen und einen zweiten streifenförmigen Abschnitt auf das Werkstück zu drucken.

[0011] Die DE 10 2006 038 750A1 offenbart eine Vorrichtung zum Bedrucken von Werkstücken, die eine Druckstation umfasst, in welcher das Werkstück beim Druckvorgang fixiert ist, und eine relativ zur Druckstation bewegbare Druckeinrichtung mit Farbauftragselementen aufweist.

[0012] In der JP 2000203003 ist eine Druckvorrichtung für streifenförmige Platten gezeigt, die randseitig an Blöcken über Stifte fixiert werden. Die Blöcke werden dann für den Druckvorgang entlang von Führungen verfahren.

[0013] 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.

[0014] 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.

[0015] 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.

[0016] 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 Werkstücke ein optimales Druckbild mit hoher Qualität erhalten wird.

[0017] 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 Fördergeschwindigkeit 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, die dann keinen oder nur einen geringen Einfluss auf die Druckqualität haben.

[0018] 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, 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.

[0019] Bei der Druckvorrichtung sind die Werkstückträger vorzugsweise zumindest im Bereich 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.

[0020] 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 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.

[0021] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Werkstückträger einen Querbalken, deren Längsachse sich im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung 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.

[0022] Durch die bevorzugte Verwendung einer Erkennungseinrichtung zur Erfassung der 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.

[0023] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

[0024] 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;

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.

[0025] 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.

[0026] 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 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 Spanplatten bereitgestellt. Höhere Geschwindigkeiten sind möglich. Zudem können auch andere Werkstücke 4, beispielsweise aus Metall, Kunststoff, Holz, Pappe, Papier oder anderen Materialien bedruckt werden.

[0027] In den Figuren 2 und 3 ist eine Fördervorrichtung ohne den darüber angeordneten Drucker, insbesondere den Digitaldrucker, gezeigt. Die Fördervorrichtung umfasst 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 dabei als metallische Balken bzw. Stahltraversen ausgebildet, welche randseitig auf den umlaufenden Zahnriemen 10 befestigt sind.

[0028] 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 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 dabei nur über einen Teil der oberen Wegstrecke der Werkstückträger 7 angelegt, damit bereits bedruckte Werkstücke 4 am Ende der Fördervorrichtung freigegeben werden.

[0029] Es sich auch möglich, statt der gezeigten Saugelemente mechanische oder magnetische Befestigungsmittel zur Fixierung der Werkstücke 4 einzusetzen.

[0030] 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 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 Führungsschiene 8 geführt ist.

[0031] 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 Rollenhalter 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.

[0032] Die Führungsrollen 20, die Rollen 21, die Führungsschiene 8 sowie die Schienen 22 sind vorzugsweise aus Metall, insbesondere Stahl hergestellt. Die Führungsschiene 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.

[0033] Das Fördern und Bedrucken der Werkstücke 4 wird unter Bezugnahme auf Figur 6 näher erläutert:

Die plattenförmigen 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 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 Werkstückträgern 7 aufgenommen und von jeweils mehreren Saugelementen fixiert.

[0034] 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.

[0035] 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 werden.

[0036] 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 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 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.

[0037] Der Unterdruck bzw. das Vakuum in den Saugelementen wird durch eine schienenförmige 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 ausgeschlossen.

[0038] 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 und exakt seitlich in der Spur unter den Druckköpfen 15 während des Druckvorganges kontinuierlich mit gleich bleibender Geschwindigkeit hindurch geführt werden.

[0039] 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 Druckendes 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 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 Werkstücke 4 etwas langsamer, kann der Drucker 14 durch proportionale Verlangsamung der 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.

[0040] 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 verarbeitet und dann die Druckgeschwindigkeit der einzelnen Druckköpfe 15 steuert.

[0041] Nach dem Druck können ein oder mehrere Trocknungsstationen für die bedruckten Werkstücke 4 je nach Art der verwendeten Drucktinte vorgesehen werden.

[0042] Es ist selbstverständlich möglich, eine Reihe unterschiedlicher weiterer Ausprägungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung umzusetzen. Beispielsweise können 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 Werkstückträger 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.

[0043] 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

[0044] 

1

Vorschubrichtung

2

horizontale Achse

3

vertikale Achse

4

Werkstück

5

Antrieb

6

Einheit zur Vakuumerzeugung

7

Werkstückträger

8

Führungsschiene

9

Vakuumschlauch

10

Zahnriemen

11

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

Ansprüche

1. Verfahren zum Bedrucken von plattenförmigen Werkstücken (4) mit den folgenden Schritten:

- Zuführen eines Werkstückes (4) zu mindestens einem umlaufenden Werkstückträger (7), wobei an der Oberseite des Werkstückträgers (7) mechanische oder magnetische Befestigungsmittel oder Befestigungsmittel (12) in Form von Saugelementen vorgesehen sind;

- Fixieren des Werkstückes (4) an dem Werkstückträger (7);

- Fördern des Werkstückes (4) an dem Werkstückträger (7) zu einem digitalen Drucker (14) und Bedrucken des Werkstückes (4) im Single-Pass Verfahren, wobei die Werkstückträger (7) zumindest im Bereich des Druckers (14) entlang einer Führungseinrichtung (8) geführt sind;

- Erfassen der Fördergeschwindigkeit des Werkstückes (4) an dem Werkstückträger (7),

- Steuern der Druckgeschwindigkeit abhängig von der erfassten Fördergeschwindigkeit.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Änderung der Fördergeschwindigkeit des Werkstückes (4) die Druckgeschwindigkeit des Druckers (14) proportional angepasst wird.

3. Druckvorrichtung mit während des Druckvorgangs feststehenden digitalen Druckköpfen (15), unter denen in einem vorgegebenen Abstand hindurch mindestens ein zu bedruckendes plattenförmiges Werkstück (4) während des Druckvorgangs im Single-Pass Verfahren über eine Fördereinrichtung kontinuierlich bewegt wird, wobei an der Oberseite eines Werkstückträgers (7) mechanische oder magnetische Befestigungsmittel oder Befestigungsmittel (12) in Form von Saugelementen vorgesehen sind und die Werkstückträger (7) einen Querbalken (7) umfassen, deren Längsachse sich im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung erstreckt, und zumindest im Bereich des Druckers (14) entlang einer Führungseinrichtung (8) geführt sind, wobei 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als feststehende Druckköpfe (15) Piezogesteuerte Tintenstrahldruckköpfe verwendet werden, welche mit einer Frequenz zwischen 1 kHz und 10 kHz einzelne Tröpfchen auf das kontinuierlich bewegte Werkstück abgeben.

8. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (8) eine mit ihrer Längsache parallel zur Förderrichtung ausgerichtete lineare Schiene umfasst.

9. Druckvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an den Werkstückträgern (7) eine oder mehrere kugelgelagerte Rollen befestigt sind, die sich an der mindestens einen linearen Schiene abstützen.

10. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufenden Werkstückträger (7) als metallische Balken bzw. Stahltraversen ausgebildet sind, welche randseitig auf umlaufenden Zahnriemen (10) befestigt sind.

11. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, die Fördervorrichtung elektrische Direktantriebe (5 5') umfasst, die jeweils eine Zahnriemenscheibe antreiben und beide Zahnriemenscheiben jeweils einen umlaufenden Zahnriemen (10) antreiben.

Claims

1. A method for printing plate-shaped workpieces (4), comprising the following steps:

- feeding a workpiece (4) to at least one revolving workpiece carrier (7), wherein mechanical or magnetic fastening means or fastening means (12) in form of suction elements are provided on the upper side of the workpiece carrier (7);

- fixing the workpiece (4) to the workpiece carrier (7);

- conveying the workpiece (4) on the workpiece carrier (7) to a digital printer (14) and the printing of the workpiece (4) in the single-pass process, wherein the workpiece carriers (7) are guided at least in the region of the printer (14) along a guide device (8);

- detecting the conveying speed of the workpiece (4) on the workpiece carrier (7);

- controlling the printing speed as a function of the detected conveying speed.

2. A method according to claim 1, characterized in that the printing speed of the printer (14) is adjusted proportionally in the case of a change in the conveying speed of the workpiece (4).

3. A printing apparatus with digital printing heads (15) which are static during the printing process and beneath which at least one plate-shaped workpiece (4) to be printed is moved continuously at a predetermined distance during the printing process in the single-pass process by a conveying device, wherein mechanical or magnetic fastening means or fastening means (12) in form of suction elements are provided on the upper side of a workpiece carrier (7), and the workpiece carriers (7) comprise a crossbeam (7), whose longitudinal axis extends substantially perpendicularly to the conveying direction, and are guided at least in the region of the printer (14) along a guide device (8), wherein a detection device is provided for the detection of the conveying speed of the workpiece (4) to be printed or a conveying device which is connected thereto, wherein an electronic control device processes the data of the detection device and the printing speed of the printing heads (15) is controllable by means of the data.

4. A printing apparatus according to claim 3, characterized in that a conveying device for workpieces (4) comprises a conveyor belt (10) and the electronic detection device comprises a friction wheel which rests on the conveyor belt.

5. A printing apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the digital printing heads (15) are arranged over the entire width of the workpiece (4) and at least four rows of printing heads are provided in succession for four different printing colours.

6. A printing apparatus according to one of the preceding claims 3 to 5, characterized in that the current position of the workpiece (4) is detected via a rotary encoder, which is directly or indirectly connected to the continuous conveying device of the workpiece.

7. A printing apparatus according to one of the preceding claims 3 to 6, characterized in that piezo-controlled ink-jet printing heads are used as fixed printing heads (15), which emit individual droplets to the continuously moved workpiece at a frequency of between 1 kHz and 10 kHz.

8. A printing apparatus according to one of the preceding claims 3 to 7, characterized in that the guide device (8) comprises a linear rail which is oriented with its longitudinal axis parallel to the conveying direction.

9. A printing apparatus according to claim 8, characterized in that one or several rollers mounted on ball bearings are fixed to the workpiece carriers (7), which rollers are supported on the at least one linear rail.

10. A printing apparatus according to one of the preceding claims 3 to 9, characterized in that the revolving workpiece carriers (7) are formed as metallic beams or steel crossbeams, which are fixed at the edge to revolving toothed belts (10).

11. A printing apparatus according to one of the preceding claims 3 to 10, characterized in that the conveying apparatus comprises electrical direct drives (5, 5'), which each drive a toothed belt pulley, and both toothed belt pulleys each drive a revolving toothed belt (10).

Revendications

1. Procédé d'impression de pièces (4) en forme de plaque comprenant les étapes consistant à :

- transférer une pièce (4) vers au moins un porte-pièce rotatif (7), des moyens de fixation mécaniques ou magnétiques ou des moyens de fixation (12) réalisés sous la forme d'éléments d'aspiration étant montés sur la face supérieure du porte-pièce (7),

- fixer la pièce (4) du porte pièce (7),

- transporter la pièce (4) fixée sur le porte pièce (7) vers une imprimante numérique (14) et imprimer la pièce (4) selon un procédé à une seule passe, les portes pièce (7) étant guidés au moins dans la zone de l'imprimante (14) le long d'un dispositif de guidage (8),

- détecter la vitesse de transport de la pièce (4) fixée sur le porte-pièce (7),

- commander la vitesse d'impression en fonction de la vitesse de transport détectée.

2. Procédé conforme à la revendication 1,
caractérisé en ce qu'
en présence d'une modification de la vitesse d'alimentation de la pièce (4), la vitesse d'impression de l'imprimante (14) est adaptée de manière proportionnelle.

3. Dispositif d'impression comprenant des têtes d'impression numériques (15) stationnaires pendant le processus d'impression, à une distance prédéfinie au-dessous desquelles, au moins une pièce (4) en forme de plaque à imprimer est déplacée en continu dans une direction de transport pendant le processus d'impression selon un procédé à une seule passe, sur la face supérieure d'un porte-pièce (7) étant montés des moyens de fixation mécanique ou magnétique ou des moyens de fixation (12) réalisés sous la forme d'éléments d'aspiration, et les portes pièce (7) comprenant une poutre transversale (7) dont l'axe longitudinal s'étend essentiellement perpendiculairement à la direction de transport, et étant guidés au moins dans la zone de l'imprimante (14) le long d'un dispositif de guidage (8), un dispositif de détection permettant la détection de la vitesse de transport des pièces (4) à imprimer ou d'un dispositif de transport lié à celles-ci étant prévu, un dispositif de commande électronique traitant les données du dispositif de détection et la vitesse d'impression des têtes d'impression (15) pouvant être commandées par l'intermédiaire de ces données.

4. Dispositif d'impression conforme à la revendication 3,
caractérisé en ce que
le dispositif de transport des pièces (4) comprend une bande transporteuse (10) et le dispositif de détection électronique comprend un galet de friction s'appliquant sur cette bande transporteuse (10).

5. Dispositif d'impression conforme à la revendication 3 ou 4,
caractérisé en ce que
les têtes d'impression numériques (15) sont montées sur la totalité de la largeur de la pièce (4) et au moins quatre rangées de têtes d'impression sont prévues les unes derrière les autres pour trois couleurs d'impression différentes.

6. Dispositif d'impression conforme à l'une des revendications précédentes 3 à 5,
caractérisé en ce que
la position actuelle de la pièce (4) est détectée par l'intermédiaire d'un encodeur qui est relié directement ou indirectement au dispositif de transport en continu de la pièce.

7. Dispositif d'impression conforme à l'une des revendications précédentes 3 à 6,
caractérisé en ce qu'
en tant que têtes d'impression stationnaires (15) on utilise des têtes d'impression à jet d'encre à commande piézoélectronique qui délivrent avec une fréquence comprise entre 1 kHz et 10 kHz des gouttes individuelles sur la pièce se déplaçant en continu.

8. Dispositif d'impression conforme à l'une des revendications précédentes 3 à 7,
caractérisé en ce que
le dispositif de guidage (8) comprend un rail linéaire orienté parallèlement à la direction de transport par son axe longitudinal.

9. Dispositif d'impression conforme à la revendication 8,
caractérisé en ce que
sur les supports de pièce (7) sont fixés un ou plusieurs galet(s) monté(s) sur billes qui s'appuient sur le rail linéaire.

10. Dispositif d'impression conforme à l'une des revendications précédentes 3 à 9,
caractérisé en ce que
les portes pièce rotatifs (7) sont réalisés sous la forme de poutres métalliques ou de traverses en acier qui sont fixés sur leurs bords à des courroies crantées rotatives (10).

11. Dispositif d'impression conforme à l'une des revendications précédentes 3 à 10,
caractérisé en ce que
le dispositif de transport comprend des organes d'entraînement électriques directs (5, 5') qui entraînent respectivement une poulie de courroie crantée et les deux poulies de courroie crantée entraînent chacune une courroie crantée rotative (10).

Zeichnung