[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reinigungseinheit zur Kontaktreinigung, eine
Bearbeitungsanlage und ein Verfahren zum Reinigen eines Materials. Die vorliegende
Erfindung betrifft insbesondere eine Reinigungseinheit zur Kontaktreinigung einer
sich in einer Bearbeitungsanlage, insbesondere einer Druckanlage, bewegenden Oberfläche
einer Materialbahn oder Materialplatte, eine derartige Bearbeitungsanlage, und ein
Verfahren zum Reinigen einer sich in einer derartigen Bearbeitungsanlage bewegenden
Oberfläche eines Materials.
[0002] Bearbeitungsanlagen im Stand der Technik, wie z. B. Druckanlagen, sind derart aufgebaut,
dass ein zu bearbeitendes Material, wie z. B. eine Papierbahn, auf der einen Seite
in die Anlage eingeführt wird, innerhalb der Anlage bearbeitet wird, und schließlich
auf einer weiteren Seite aus der Anlage herausgeführt wird. Die Bearbeitung des Materials
findet an mehreren Bearbeitungsstationen statt. Im Beispiel von Druckanlagen wird
die sich durch die Anlage bewegende Oberfläche des Materials bedruckt. Im Beispiel
des 7-Farben-Drucks wird an sieben nacheinander angeordneten Bearbeitungsstationen
die jeweilige Farbe gedruckt.
[0003] Des Weiteren umfassen Bearbeitungsanlagen Führungsstationen, die der Weiterführung
des zu bearbeitenden Materials dienen. Führungsstationen können die Bewegungsrichtung
des zu führenden Materials, z.B. einer Papier- oder Pappbahn im Fall der Druckanlage,
unverändert belassen, oder die Richtung ändern, so dass sie auch als Umlenkstation
bezeichnet werden können.
[0004] Problematisch ist, dass die Oberfläche des zu bearbeitenden Materials nicht immer
frei von Staub und Schmutz ist. Dieser kann entweder bereits bei der Einführung des
Materials in die Bearbeitungsanlage vorliegen, oder sich während der Bearbeitung auf
der Oberfläche festsetzen. Es ist daher im Stand der Technik bekannt, eine oder mehrere
Reinigungseinheiten in der Bearbeitungsanlage zu installieren, die diesen Schmutz
entfernen, und typischerweise eine mit Kleber beschichtete Rolle aufweisen.
[0005] Der Stand der Technik wird exemplarisch anhand einer Vorrichtung zur Kontaktreinigung
einer sich bewegender Oberfläche einer Materialbahn in Figur 1 gezeigt. Üblicherweise
umfasst diese Art Vorrichtung zur Kontaktreinigung 100 eine erste eine Achseinheit
103 umfassende und als Rolle ausgebildete Einheit 102 und eine zweite eine Achseinheit
105 umfassende und als Rolle ausgebildete Einheit 104. Die Vorrichtung zur Kontaktreinigung
wird durch die Seitenarme 107 und den Verbindungsarm 108, der auf der von der Oberfläche
entfernten Seite verläuft, stabilisiert. Die Seitenarme 107 und der Verbindungsarm
108 bilden einen Rahmen. Der Verbindungsarm 108 ist mit den Achseinheiten 103,105
der Einheiten 102,104 verbunden.
[0006] Schmutz und Staub der sich während des Durchlaufens durch eine Bearbeitungsanlage
auf der Oberfläche einer Materialbahn ansammelt, wird durch die in Figur 1 dargestellte
Kontaktreinigungseinheit entfernt. Dabei besteht die größte Schmutzbelastung an den
äußeren Enden der Materialbahn (diese Enden sind in Figur 1 durch Pfeile 110 und 111
markiert und entsprechen in dem in Figur 1 gezeigten Beispiel den äußeren Enden der
ersten Einheit 102). Solch eine, auf bestimmte Abschnitte der Reinigungseinheit beschränkte
Schmutzansammlung kann unter Umständen ungewünschte Flecken, Streifen, Abfärbungen
etc. in den folgenden Bearbeitungsstationen einer Bearbeitungsanlage auf der Materialbahn
verursachen. Dies kann nicht nur aus ästhetischen Gründen nachteilig sein, sondern
kann auch zu einer Unbrauchbarkeit des bearbeiteten Produkts führen. Zum Beispiel
ist bei Druckbildern, wie zum Beispiel Balken-, Strich-, Bar-, Stapel- oder Matrixcode,
eine gewisse Exaktheit erforderlich, um die Lesbarkeit zu gewährleisten.
[0007] Um dieses Problem zu umgehen, ist es im Stand der Technik üblich, dass das bedruckte
Material nach Durchlaufen sämtlicher Bearbeitungsstationen auf eine fehlerhafte Bearbeitung
untersucht wird. Fehlerhafte Drucke werden als Ausschuss identifiziert und können
nicht mehr verwendet werden.
[0008] Eine sich ungleichmäßig auf der Reinigungseinheit sammelnde Schmutzbelastung veranlasst
des Weiteren, dass die mit einer Klebeschicht versehene Rolle der Reinigungseinheit
relativ häufig wegen einer an den äußeren Enden auftretenden Schmutzsättigung gewechselt
werden muss. Die Rolle muss unter Umständen auch dann gewechselt werden, wenn, ausgenommen
von den äußeren Enden, noch eine ausreichende Funktion der Rolle besteht. Dadurch
wird je nach Auslastung der Bearbeitungsanlage sehr viel noch nutzbares Reinigungsmaterial
verschwendet und Kosten verursacht.
[0009] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reinigungseinheit zur Kontaktreinigung
sich bewegender Oberflächen zur Verfügung zu stellen, die eine höhere Produktionsqualität
gewährleisteten und Verbrauchsmaterial spart. Es ist des Weiteren Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, dass die Reinigungseinheit zur Kontaktreinigung derart ausgestaltet ist,
dass die Laufzeit der Bearbeitungsanlage verlängert wird und ein einfaches und schnelles
Austauschen oder Ersetzen einer verbrauchten Rolle einer Reinigungseinheit gewährt
ist. Des Weiteren sollen eine Bearbeitungsanlage, mit einer Reinigungseinheit und
ein Verfahren zum Reinigen einer sich in einer derartigen Bearbeitungsanlage bewegenden
Oberfläche einer Materialbahn zur Verfügung gestellt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[0010] Diese Aufgabe wird zumindest teilweise gelöst durch eine Reinigungseinheit gemäß
Anspruch 1, eine Bearbeitungsanlage gemäß Anspruch 11 und ein Verfahren gemäß Anspruch
12.
[0011] Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Reinigungseinheit zur Kontaktreinigung
einer sich in einer Bearbeitungsanlage bewegenden Oberfläche eines Materials bereit
gestellt. Die Reinigungseinheit umfasst eine erste zylinderartige Rolle mit einer
Längsachse. Die erste, zylinderartige Rolle ist eingerichtet, eine rotatorische Bewegung
um die Längsachse und eine translatorische Bewegung in Richtung der Längsachse auszuführen.
[0012] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Bearbeitungsanlage zur Bearbeitung
einer sich bewegenden Oberfläche eines Materials mit mindestens einer Bearbeitungsstation
zur Verfügung gestellt. Typischerweise umfasst die Bearbeitungsanlage eine Reinigungseinheit
zur Kontaktreinigung der sich in der Bearbeitungsanlage bewegenden Oberfläche des
Materials. Die Reinigungseinheit umfasst eine erste zylinderartige Rolle mit einer
Längsachse. Die erste, zylinderartige Rolle ist eingerichtet, eine rotatorische Bewegung
um die Längsachse und eine translatorische, oszillierende Bewegung in Richtung der
Längsachse auszuführen.
[0013] Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Reinigen
einer sich in einer Bearbeitungsanlage bewegenden Oberfläche eines Materials bereit
gestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte Führen des Materials in Kontakt zu einer
zweiten zylinderartigen Rolle; Rotieren einer ersten zylinderartigen Rolle, die eine
Längsachse aufweist und die in Kontakt mit der zweiten zylinderartigen Rolle steht;
und translatorisches Bewegen der ersten, zylinderartigen Rolle in Richtung der Längsachse
der ersten, zylinderartigen Rolle.
[0014] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der
Beschreibung.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0015] Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der begleitenden Figuren erläutert.
Figur 1 zeigt einen Ausschnitt einer Vorrichtung zur Kontaktreinigung aus dem Stand
der Technik;
Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Bearbeitungsanlage;
Figur 3 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Reinigungseinheit;
Figur 4 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Reinigungseinheit;
Figur 5 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Reinigungseinheit in einer ersten Position;
Figur 6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Reinigungseinheit der in
Figur 5 gezeigten Ausführungsform; und
Figur 7 zeigt eine schematische Ansicht einer Reinigungseinheit in einer zweiten Position
nach Ausführungsformen der Erfindung.
DETALLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[0016] Zur Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden häufig Bezug auf eine Druckanlage
genommen. Dies soll jedoch nicht einschränkend verstanden werden. Die Ausführungen
sind auch auf andere Bearbeitungsanlagen zur Bearbeitung von Oberflächen von Materialien,
wie zum Beispiel Materialbahnen und/oder Plattenmaterial übertragbar.
[0017] Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Bearbeitungsanlage, die eine oder mehrere Reinigungseinheiten
enthält. Eine Reinigungseinheit 16 wurde in dem Beispiel der Figur 2 an einer als
Umlenkstation 17a fungierenden Führungsstation in eine an dieser Führungsstation angebrachten
Aufnahmeeinrichtung befestigt. Die Positionierung der Vorrichtung zur Kontaktreinigung
16 könnte alternativ oder zusätzlich auch an einigen oder allen der weiteren Führungsstationen
17a, 17b bzw. in den Bearbeitungsstationen 23a, 23b stattfinden. Die Orientierung
der Vorrichtung zur Kontaktreinigung ist in Figur 2 als senkrecht oberhalb der Umlenkstation
17a bzw. Materialbahn 18 gezeigt. Im Allgemeinen kann die Vorrichtung zur Kontaktreinigung
jedoch jede beliebige Orientierung aufweisen, insbesondere kann sie auch unter der
Materialbahn angebracht sein und die Oberfläche der Materialbahn 18 von unten reinigen,
wie zum Beispiel bei der Führungsstation 17b gezeigt ist.
[0018] Typischerweise ist die Reinigungseinheit in der Bearbeitungsanlage eine Reinigungseinheit
gemäß Ausführungsformen der Erfindung, wie sie im Folgenden beschrieben werden.
[0019] Figur 3 zeigt eine Reinigungseinheit 9 nach Ausführungsformen der Erfindung. Die
Reinigungseinheit 9 umfasst eine zylinderartige Rolle 2. Die Rolle 2 umfasst eine
Längsachse 22. Entlang der Längsachse ist eine Achseinheit 3 angeordnet. Die Achseinheit
3 kann zum Beispiel dazu ausgelegt sein, die Rolle 2 zu lagern oder in einer bestimmten
Position zu halten. Nach Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Rolle
2 dazu ausgelegt, sowohl eine Rotationsbewegung als auch eine Translationsbewegung
in Richtung der Längsachse 22 auszuführen. Typischerweise ist die Translationsbewegung
der Rolle 2 eine bewusst herbeigeführte Translationsbewegung in Richtung der Längsachse.
Dadurch kann zum Beispiel eine Hin-und Herbewegung der Rolle 2 entlang der Längsachse
hervorgerufen werden.
[0020] Die "bewusst herbeigeführte Bewegung" kann zum Beispiel durch eine Anordnung oder
Vorrichtung bewirkt werden, die eingerichtet ist, die Bewegung zu erzwingen. Die Bewegung
kann durch eine Anordnung von einzelnen Elementen einer Vorrichtung während des Betriebes
hervorgerufen werden. Die Bewegung kann zum Beispiel von einem Maschinenführer initiiert
werden, indem bestimmte Elemente einer Vorrichtung zur Kontaktreinigung für den Betrieb
zusätzlich montiert oder zugeschaltet werden. Zum Beispiel kann eine Translationsbewegung
bewusst dadurch herbeigeführt werden, dass die Translationsbewegung durch die Anordnung
bestimmter Elemente einer Vorrichtung und durch die Rotation von Elementen einer Vorrichtung
in Gang gesetzt wird. Typischerweise kann eine bewusst herbeigeführte Bewegung auch
eine passiv hervorgerufene Bewegung sein.
[0021] Gemäß Ausführungsformen der Erfindung, die mit anderen Ausführungsformen kombiniert
werden können, kann die translatorische Bewegung eine oszillierende, translatorische
Bewegung sein.
[0022] Der Begriff "oszillierende Bewegung", wie er in dieser Beschreibung verwendet wird,
soll verstanden werden als eine Bewegung, die zwischen zwei oder mehreren Zuständen
hin und her wechselt. Dabei kann die Bewegung unregelmäßig oder regelmäßig sein, d.h.
zum Beispiel, dass sowohl die Auslenkung als auch die Geschwindigkeit der oszillierenden
Bewegung über die Betriebsdauer gleichbleibend sein kann oder sich über die Betriebsdauer
ändern kann. Führt zum Beispiel eine Rolle eine oszillierende Bewegung aus, so wechselt
die Rolle zwischen zwei Zuständen hin und her. Ist die oszillierende Bewegung in einer
bestimmten Richtung, wie zum Beispiel in Richtung der Längsachse einer Rolle, so liegen
die beiden Zustände z.B. auf einer Linie, die eine Verlängerung der Längsachse der
Rolle darstellt. Typischerweise ist die oszillierende Bewegung weder auf eine bestimmte
Frequenz noch auf eine bestimmte Amplitude festgelegt. Nach Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung kann sowohl die Amplitude, als auch die Frequenz der oszillierenden
Bewegung eingestellt werden.
[0023] Typischerweise wird die oszillierende Bewegung passiv hervorgerufen, d.h., es wird
zum Veranlassen der oszillierenden Bewegung keine zusätzliche, von außen zugeführte
Energie benötigt. Mit anderen Worten kann die oszillierende Bewegung nur durch die
im System "Reinigungseinheit" vorhandene Energie hervorgerufen werden. Die im System
vorhandene Energie ist zum Beispiel die Bewegungsenergie einer rotierenden Rolle.
[0024] In der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform wird eine translatorische Bewegung der
Rolle 2 durch eine Getriebeeinheit 10 veranlasst. Nach Ausführungsformen der Erfindung,
die mit anderen hierein beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können,
kann die Getriebeeinheit 10 ein Rollringgetriebe sein.
[0025] Nach Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Amplitude der oszillierenden
Bewegung durch das Getriebe variabel eingestellt werden. Typischerweise kann auch
die Geschwindigkeit der ersten Rolle variabel eingestellt werden. Nach Ausführungsformen
der Erfindung ist die Geschwindigkeit der translatorischen Bewegung von der Rotationsgeschwindigkeit
der ersten Rolle abhängig.
[0026] Typischerweise ist die Getriebeeinheit 10 mit der ersten Rolle 2 verbunden. Zum Beispiel
kann die Getriebeeinheit mittels einer Feder 15 mit der Rolle 2 verbunden sein. Nach
anderen Ausführungsformen kann das Getriebe auch mittels Klemmsitz mit der Rolle 2
verbunden sein. Die Verbindung zwischen dem Getriebe und der Rolle dient dazu, Kräfte
zwischen der Rolle und der Getriebeeinheit zu übertragen. Durch die Verbindung der
Rolle mit der Getriebeeinheit kann zum Beispiel eine Rotationsbewegung der Rolle auf
das Getriebe übertragen werden. Umgekehrt kann zum Beispiel eine translatorische Bewegung
der Getriebeeinheit auf die Rolle übertragen werden, so dass diese eine translatorische
Bewegung ausführt, die der translatorischen Bewegung der Getriebeeinheit entspricht.
[0027] Figur 4 zeigt eine Reinigungseinheit nach Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Die Reinigungseinheit 1 umfasst eine erste zylinderartige Rolle 2, die typischerweise
eine Rolle sein kann, wie sie in Figur 3 dargestellt ist. Die Rolle 2 umfasst eine
Längsachse 22, eine Achseinheit 3 und ein Getriebe 10, das auf der Achseinheit angeordnet
ist. In Figur 4 kann außerdem eine zweite, zylinderartige Rolle 4 gesehen werden,
die während des Betriebes der Reinigungseinheit mit der ersten, zylinderartigen Rolle
2 in Kontakt tritt. Während eines Standby-Modus der Reinigungsanlage kann der Kontakt
zwischen der ersten Rolle 2 und der zweiten Rolle 4 typischerweise unterbrochen sein.
Außerdem steht während des Betriebes der Reinigungsanlage 1 eine Materialbahn, deren
Oberfläche gereinigt werden soll, in Kontakt mit der zweiten Rolle 4.
[0028] Typischerweise dreht sich die Rolle 4, um die Materialbahn zu führen. Nach Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wird die Rolle 2 gegen die Rolle 4 gedrückt, um einen Kontakt
der beiden Rollen zu ermöglichen. So kann zum Beispiel die Rolle 2 mittels einer geeigneten
Vorrichtung (nicht gezeigt) in Richtung der Rolle 4 gedrückt werden. Beispielsweise
kann die Vorrichtung, mit der die Rollen 2 und 4 gegeneinander gedrückt werden, eine
pneumatische Vorrichtung sein. Im Falle, dass nur Rolle 4 aktiv angetrieben wird,
wird die Rolle 2 durch den Kontakt zur Rolle 4 passiv angetrieben. Das heißt, wenn
die Rolle 4 zum Beispiel mittels eines Motors angetrieben wird, um eine Rotation durchzuführen,
wird die Rolle 2 durch die zwischen den Rollen wirkenden Kräfte ebenfalls rotieren.
[0029] Nach Ausführungsformen der Erfindung kann die erste Rolle 2 auf der zweiten Rolle
4 eine translatorische, oszillierende Bewegung ausführen. Die oszillierende Bewegung
wird typischerweise durch das Getriebe 10 veranlasst. Um eine stabile Ausführung der
oszillierenden Bewegung zu gewährleisten ist die Längsachse 22 der ersten Rolle typischerweise
parallel zu der Längsachse 44 der Rolle 4.
[0030] Eine translatorische Bewegung der ersten Rolle auf der zweiten Rolle soll so verstanden
werden, dass es einen Kontakt zwischen der ersten und zweiten Rolle und eine translatorische
Relativbewegung zwischen der ersten Rolle und der zweiten Rolle in Richtung der Längsachse
einer der beiden Rollen (vorzugsweise der ersten Rolle) gibt. In Figur 4 zeigt Pfeil
19 die translatorische Bewegung in Richtung der Längsachsenrichtung der Rolle 2.-
Dabei kann nach Ausführungsformen der Erfindung die Bewegung in Richtung der Längsachse
in zwei entgegengesetzten Richtungen erfolgen. Dies ist in Figur 4 durch die beiden
Pfeilspitzen des Pfeils 19 angezeigt. Zum Beispiel kann - von der Mitte der ersten
Rolle 2 aus gesehen - die translatorische Bewegung nach rechts und nach links erfolgen.
Typischerweise wird die translatorische Bewegung oszillierend ausgeführt, so dass
auf die Bewegung in eine Richtung entlang der Längsachse (also zum Beispiel nach rechts)
eine Bewegung in die andere Richtung entlang der Längsachse(also zum Beispiel nach
links) folgt.
[0031] Typischerweise wird die zweite Rolle 4 angetrieben (zum Beispiel mit einem Motor),
so dass die zweite Rolle 4 eine Rotationsbewegung um die Längsachse 44 ausführt. Durch
den Kontakt der Rollen 2 und 4 zueinander und der dadurch übertragenen Kräfte zwischen
den Rollen, wird durch die Rotation der Rolle 4 auch die Rolle 2 zu einer Rotation
um die Längsachse 22 angeregt.
[0032] In Figur 5 ist zusätzlich eine Führungsrolle 17a einer mit Bezug auf Figur 2 beschriebenen
Bearbeitungsanlage gezeigt. Die Führungsrolle 17a zum Führen einer Materialbahn ausgelegt.
Eine zu reinigende Materialbahn wird typischerweise zwischen der zweiten Rolle 4 und
der Führungsrolle 17a geführt.
[0033] Weiterhin ist in Figur 5 eine in eine Richtung durch eine translatorische, oszillierende
Bewegung ausgelenkte Position der Rolle 2 durch gestrichelte Linien gezeigt. Pfeil
19 zeigt die Hin- und Herbewegung der Rolle 2 in zwei entgegengesetzte Richtungen
der Längsachse an, wie es auch in Verbindung mit Figur 4 erläutert wurde. In dem in
Figur 5 gezeigten, gestrichelten Beispiel ist die Rolle 2 entlang der Längsachse nach
links ausgelenkt im Vergleich zu der Position, die durch die durchgehenden Striche
dargestellt ist.
[0034] Bei der Bewegung in Längsachsenrichtung wird das Getriebe durch einen Formschluss
(wie z.B. eine Feder) oder einen Klemmsitz mit der Rolle 2 verbunden. Die Rotation
der Rolle 2 treibt das Getriebe an. Durch das Getriebe wird die Rotationsbewegung
in eine translatorische Bewegung entlang der Längsachse 22 der Rolle 2 übersetzt und
das Getriebe bewegt sich nach rechts oder links. Die Verbindung der Rolle 2 mit dem
Getriebe 10 sorgt dafür, dass die Rolle 2 dieselbe translatorische Bewegung wie das
Getriebe 10 ausführt.
[0035] Mit anderen Worten wird die translatorische Bewegung der ersten Rolle durch die Rotationsbewegung
der zweiten Rolle hervorgerufen.
[0036] Einstellbare Stoppvorrichtungen 11 und 12 begrenzen die translatorische Bewegung
in Richtung der Längsachse 22. Die Stoppvorrichtungen können zum Beispiel durch Verschieben
und Fixieren auf der Achseinheit 3 einstellbar sein.
[0037] Typischerweise weist das Getriebe 10 einen Stift 13 auf, der bei Kontakt mit einer
der Stoppvorrichtungen eine Richtungsänderung der translatorischen Bewegung bewirkt.
Zum Beispiel wird durch den Kontakt des Stiftes 13 mit der linken Stoppvorrichtung
11 eine Richtungsänderung bewirkt, so dass sich das Getriebe (und mit ihm die Rolle
2) nach rechts bewegt.
[0038] Figur 6 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A, wie sie in Figur 5 eingezeichnet
ist. Dabei sind die erste Rolle 2 mit der Achseinheit 3, die zweite Rolle 4 und die
Führungsrolle 17a zu sehen. Außerdem ist in Figur 6 eine Materialbahn 18 eingezeichnet,
die zwischen der Führungsrolle 17a und der zweiten Rolle 4 geführt wird.
[0039] Die Vorrichtung, die in den Figuren 5 und 6 gezeigt ist, ist typischerweise ein Teil
einer Bearbeitungsanlage, wie sie in Figur 2 gezeigt ist. Bei der Art der in der Bearbeitungsanlage
durchgeführten Bearbeitung handelt es sich vorzugsweise um das Bedrucken von Papier,
Pappe, Kunststoff, Polypropylen, Polyester, PVC, Aluminium oder Sandwichfolien unter
Benutzung von Veredelungen, Rasterdrucken, 7-Farben-Drucken, 3-Farb-Drucken, Schwarz-Weiß-Drucken
etc. Die Bearbeitungsanlage umfasst vorzugsweise zwei, drei oder mehr, besonders bevorzugt
zwischen 6 und 12 Bearbeitungsstationen, an denen die Materialbahn bearbeitet wird.
Im Fall einer Druckanlage ist eine Bearbeitungsstation unter dem Begriff "Druckwerk"
bekannt. Darüber hinaus umfasst eine Bearbeitungsanlage typischer Weise 10-50 Führungsstationen.
Im Fall, dass die zu bearbeitende Materialbahn ein Plattenmaterial ist, wie z. B.
eine Leiter- oder eine Kunststoffplattenbahn, umfasst die Bearbeitungsanlage vor allem
Weiterleitungsstationen als Führungsstationen, die die Richtung der Bahn nicht verändern.
In anderen Fällen umfassen die Führungsstationen sowohl Umlenkstationen als auch Weiterleitungsstationen.
[0040] Es ist typisch, dass je nach Bearbeitungsanwendung die Sensibilität der einzelnen
Bearbeitungsstationen unterschiedlich ist. So gibt es zum Beispiel im Fall des Bedruckens
von Etiketten die Anforderung, dass die Druckabweichungen und -verschmutzungen gewisser
Druckbereiche der Etiketten, wie z. B. des Bereichs, wo der Bar- oder Strichcode aufgedruckt
wird, ein Maximalmaß nicht überschreiten dürfen, da ansonsten die Lesbarkeit von auf
den Etiketten angebrachten Codes nicht gewährleistet ist. Im Fall verschmutzter Barcodes
sind die Etiketten unbrauchbar. Von der Druckqualität anderer Bestandteile der Etiketten,
wie z. B. von Farbabbildungen, hängt nicht die Funktionalität der Etikette ab. Anforderungen
an die Druckqualität solcher Bestandteile sind ästhetischer Natur und je nach Auftrag
unterschiedlich hoch.
[0041] Dadurch ist eine Reinigung der Materialbahn zwischen Bearbeitungsstationen unerlässlich.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung geschieht dies durch schmutzaufnehmende
Mittel, wie zum Beispiel eine schmutzaufnehmende Schicht, die auf der ersten Rolle
aufgebracht sind. Typischerweise werden mehrere Schichten von Klebefolie als schmutzaufnehmende
Schicht auf die erste Rolle gewickelt.
[0042] In Figur 5 und 6 ist die zu reinigende Materialbahn 18 gezeigt. Die Materialbahn
18 wird durch eine Führungsrolle 17a geführt und durchläuft die Reinigungseinheit
mit Kontakt zur zweiten Rolle 4. Die zweite Rolle 4 ist typischerweise ausgelegt,
Schmutz, wie zum Beispiel Staub oder ähnliches von der Materialbahn 18 abzugreifen.
Nach Ausführungsformen der Erfindung besitzt die erste Rolle 2 eine klebende Oberfläche,
die den von Rolle 4 aufgegriffenen Schmutz aufnimmt. Dadurch wird die Rolle 4 vom
Schmutz befreit und kann bei der nächsten Umdrehung wieder Schmutz von der durchlaufenden
Materialbahn 18 abgreifen. Der Schmutz der zweiten Rolle 4 bleibt auf der Rolle 2
haften.
[0043] Nach Ausführungsformen führt die erste Rolle neben der rotatorischen Bewegung um
die Längsachse auch eine translatorische Bewegung entlang der Längsachse aus. Dies
verhindert eine einseitige Abnutzung der schmutzaufnehmenden Schicht (zum Beispiel
der Klebmittelschicht) auf der ersten Rolle. Wegen der Bearbeitung der Materialbahn
kommt es typischerweise verstärkt an den Rändern der Materialbahn zu Schmutzansammlungen.
Daher ist die schmutzaufnehmende Schicht der ersten Rolle an bestimmten Abschnitten
(beispielsweise die Abschnitte, die den Schmutz der Ränder der Materialbahn aufnehmen)
schneller gesättigt und somit schneller nicht mehr funktionsfähig als in der Mitte.
Durch die einseitige Abnutzung der schmutzaufnehmenden Schicht kann die schmutzaufnehmende
Schicht der ersten Rolle nach kurzer Betriebszeit nicht mehr verwendet werden und
die erste Rolle muss ausgetauscht werden. Durch eine translatorische Bewegung der
ersten Rolle wird der Schmutz gleichmäßiger von der schmutzaufnehmenden Schicht der
ersten Rolle aufgenommen und diese ist länger verwendbar als ohne translatorische
Bewegung. Die translatorische Bewegung der ersten Rolle entlang der Längsachse ermöglicht
es, dass der Schmutz von den Rändern der Materialbahn nicht nur an den immer gleichen
Abschnitten der schmutzaufnehmenden Schicht der ersten Rolle aufgenommen wird, sondern
dass eine größere Fläche der schmutzaufnehmenden Schicht der ersten Rolle den Schmutz
der Materialbahnränder aufnimmt. Typischerweise wird durch eine translatorische, oszillierende
Bewegung der ersten Rolle die Lebensdauer der Rolle etwa verzehnfacht.
[0044] Daher wird durch Ausführungsformen der Erfindung Material gespart und Stehzeiten
der Bearbeitungsanlage verhindert, die durch das Austauschen der ersten Rolle nötig
werden.
[0045] Figur 7 zeigt dieselbe Ausführungsform einer Bearbeitungsanlage wie Figur 5, jedoch
ist die Rolle 2 in Figur 7 in die andere Richtung der Längsachse ausgelenkt, also
nach rechts. Dies ist wieder durch gestrichelte Linien im Vergleich zu den durchgezogenen
Linien kenntlich gemacht.
[0046] Außerdem ist in Figur 7 der Stift 13 zu sehen, der durch einen Kontakt mit der Stoppvorrichtung
12 eine Richtungsumkehr der translatorischen Bewegung des Getriebes bewirkt.
[0047] Figur 7 zeigt auch eine Feder 15, die der Verbindung der Getriebeeinheit mit der
ersten Rolle dient.
[0048] Typischerweise weisen die Rollen eine Breite von ungefähr 200mm bis ungefähr 900mm
auf, bevorzugterweise von ungefähr 300mm bis ungefähr 800mm und noch bevorzugter von
ungefähr 500mm bis ungefähr 700mm. Dies entspricht zum Beispiel dem bedruckten Bereich
der zu reinigenden Materialbahn.
[0049] Nach Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Bearbeitungsanlage ausgelegt,
die zu bearbeitende Materialbahn zum Beispiel mit Geschwindigkeiten von ungefähr 20m/min
bis ungefähr 300m/min, bevorzugterweise von ungefähr 40m/min bis ungefähr 250m/min,
und noch bevorzugter von ungefähr 60m/min bis ungefähr 200m/min durch die Bearbeitungsanlage
zu führen.
[0050] Typischerweise weist die erste Rolle nach Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
einen Innendurchmesser von ungefähr 2 Zoll (5,08cm) bis ungefähr 6 Zoll (15,24cm)
auf, bevorzugterweise ungefähr 3 Zoll (7,62cm).
[0051] Es ist bevorzugt, dass kurz vor oder an jeder Bearbeitungsstation der Bearbeitungsanlage,
wie sie beispielhaft in Figur 2 gezeigt ist, eine Aufnahmevorrichtung für eine Reinigungsanlage
nach Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen ist. Die Aufnahmevorrichtung wird
typischerweise fest mit einer Bearbeitungs- oder Führungsstation verschraubt, wobei
durch das Befestigen der Aufnahmevorrichtung auch die Richtung festgelegt wird, in
die sich die erfindungsgemäße Reinigungseinheit bei Eingreifen in die Aufnahmevorrichtung
erstreckt. Zur Befestigung der Reinigungseinheit ist typischerweise ein Rahmen vorgesehen,
dessen Teile zum Beispiel in Figur 7 durch die Bezugszeichen 5, 7 und 8 dargestellt
werden und dessen Teile in ein Führungssystem einer Aufnahmevorrichtung passen. Durch
eine Vielzahl von Aufnahmevorrichtungen für eine Reinigungseinheit wird eine einfache
und flexible Handhabung und Montage der Reinigungseinheit ermöglicht. Aufnahmevorrichtungen
für Reinigungseinheiten, Bearbeitungsanlagen mit Aufnahmevorrichtungen für Reinigungseinheiten
und Reinigungseinheiten für diese Aufnahmevorrichtungen, die angepasste Führungsrillen
zur Positionierung aufweisen, sind zum Beispiel in der Deutschen Patentanmeldung
DE 102006023489 beschrieben, deren Inhalt hiermit durch Referenz aufgenommen wird. Die Reinigungseinheit
gemäß hierein beschriebenen Ausführungsformen kann an eine Aufnahmevorrichtung der
Patentanmeldung
DE 102006023489 angepasst werden. Weiterhin kann eine Bearbeitungsanlage gemäß hierin beschriebenen
Ausführungsformen Aufnahmevorrichtungen enthalten, wie sie in der
DE 102006023489 beschrieben sind.
[0052] Die Erfindung ist nicht auf das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.
Vielmehr wird der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert.
1. Reinigungseinheit (1; 9)zur Kontaktreinigung einer sich in einer Bearbeitungsanlage
bewegenden Oberfläche eines Materials (18), wobei die Reinigungseinheit eine erste
zylinderartige Rolle (2) mit einer Längsachse (22) aufweist, wobei die Rolle eingerichtet
ist, eine rotatorische Bewegung um die Längsachse und eine translatorische Bewegung
in Richtung der Längsachse auszuführen.
2. Reinigungseinheit nach Anspruch 1, wobei die erste Rolle (2) eingerichtet ist, eine
translatorische, oszillierende Bewegung in Richtung der Längsachse auszuführen.
3. Reinigungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Rolle (2)
eingerichtet ist, die translatorische Bewegung auf einer zweiten zylinderartigen Rolle
(4) auszuführen.
4. Reinigungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Reinigungseinheit
(1; 9) eine Reinigungseinheit zur Kontaktreinigung einer Materialbahn (18) in einer
Druckanlage ist.
5. Reinigungseinheit zur Kontaktreinigung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei
die erste Rolle (2) eine Getriebeeinheit (10) aufweist.
6. Reinigungseinheit zur Kontaktreinigung nach Anspruch 5, wobei die Getriebeeinheit
(10) eingerichtet ist, die translatorische Bewegung passiv zu veranlassen.
7. Reinigungseinheit zur Kontaktreinigung nach einem der Ansprüche 5 bis 6, wobei die
Getriebeeinheit (10) ein Rollringgetriebe ist.
8. Reinigungseinheit zur Kontaktreinigung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die
Getriebeeinheit (10) mit der ersten Rolle (2) verbunden ist.
9. Reinigungseinheit zur Kontaktreinigung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die
erste Rolle (2) und die zweite Rolle (4) derart angeordnet sind, dass die Längsachsen
(22; 44) der ersten und der zweiten Rolle parallel zueinander sind.
10. Reinigungseinheit zur Kontaktreinigung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche wobei
die erste Rolle (2) eine schmutzaufnehmende Schicht umfasst.
11. Bearbeitungsanlage zur Bearbeitung einer sich bewegenden Oberfläche eines Materials
(18) mit mindestens einer Bearbeitungs- oder Führungsstation (17a; 17b; 23a; 23b),
die eine Reinigungseinheit (1; 9) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 umfasst.
12. Verfahren zum Reinigen einer sich in einer Bearbeitungsanlage bewegenden Oberfläche
eines Materials (18), umfassend die Schritte:
● Rotieren einer ersten zylinderartigen Rolle (2), die eine Längsachse (22) aufweist
und die in Kontakt mit einer zweiten zylinderartigen Rolle (4)steht;
● Führen des Materials in Kontakt zu der zweiten zylinderartigen Rolle (4); und
● Translatorisches Bewegen der ersten, zylinderartigen Rolle (2) in Richtung der Längsachse
(22) der ersten, zylinderartigen Rolle.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Bearbeitungsanlage eine Druckanlage ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei die translatorische Bewegung eine
oszillierende, translatorische Bewegung ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, weiterhin umfassend Reinigen des Materials
(18) durch eine schmutzaufnehmende Schicht auf der ersten Rolle (2).