[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Registerkorrektur einer Flachbettstanz-
und/oder - prägemaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Flachbettstanz-
und/oder -prägemaschine mit den oberbegrifflichen Merkmalen von Anspruch 6.
Stand der Technik
[0002] Als Stanzen wird das Schneiden mit in sich geschlossenen geometrischen Zuschnittsformen
bezeichnet, die kreisförmig, oval oder mehreckig sowie Fantasieformen aller Art sein
können. Die Stanzung erfolgt gegen eine Stanzunterlage oder gegen einen Stempel, teilweise
sind es auch Schervorgänge. Verpackungsmaterialien aus Kunststoff, Folienmaterial,
Papier, Karton, Pappe oder Wellpappe werden hauptsächlich im Bogenformat, aber auch
im Bahnformat gestanzt. Beim Stanzvorgang können zusätzlich aber auch Rilllinien oder
Blindprägungen in den Nutzen eingebracht werden. Da es sich bei den Endprodukten um
anspruchsvolle Verpackungen hinsichtlich technischer und graphischer Ausführung handelt,
(Spezialverpackungen für Kosmetik, Zigaretten, Pharmazie, Lebensmittel etc.). werden
besondere Anforderungen nicht nur an die Verpackungsmaterialien selbst gestellt, sondern
es sind für optimale Resultate auch Stanzwerkzeuge mit geringsten Toleranzen und äußerst
präzise und zuverlässig arbeitende Stanzmaschinen erforderlich. Diesen Ansprüchen
wird das Flachbettstanzen am besten gerecht. Dabei werden im Falle der Bogenbearbeitung
die bedruckten und auf einer Palette gestapelten Bogen der Stanzmaschine zugeführt.
Im Falle der Bahnbearbeitung wird die Bedruckstoffbahn über Einführwalzen bzw. Zuführwalzen
der Flachbettstanze zugeführt. Um die Bedruckstoffbahn im Stillstand bearbeiten zu
können, wird die Bedruckstoffbahn in der Flachbettstanze iterativ angehalten, indem
die nachfolgende Bahn in einem Bahnspeicher mit Tänzerrolle zwischengespeichert wird.
[0003] In der
EP 2 080 600 A1 wird ein Flachbettstanzmodul zum Stanzen eines Bedruckstoffes offenbart, mit einem
Obertiegel und einem Untertiegel, wobei der Untertiegel mittels eines Antriebs relativ
zum gestellfesten Obertiegel zur Ausführung eines Stanzhubes zum Stanzen des zwischen
dem Obertiegel und dem Untertiegel passierenden Bedruckstoffs bewegbar ist. Dadurch
wird der Untertiegel an den Obertiegel angestellt, und der Bedruckstoff mittels wenigstens
eines Stanzwerkzeuges bearbeitet. Das Flachbettstanzmodul besitzt eine Bedruckstofftransporteinrichtung
zur Führung des Bedruckstoffes, wobei diese am bewegbaren Untertiegel fest aufgenommen
ist. Das Flachbettstanzmodul kann dabei in einer Flachbettstanze zur Bearbeitung einer
Bedruckstoffbahn zum Einsatz gelangen und zu einem stabilen Bahnlauf beitragen.
[0004] Auch bekannt ist es derartige Stanzen inline mit Rotationsdruckmaschinen zu betreiben.
Ein solches Fertigungssystem wird beispielsweise in der
EP 1 731 277 B1 beschrieben.
[0005] Aus Kosten- und Umweltschutzgründen geht das Bestreben dahin, bei der Herstellung
der oben genannten Verpackungsmaterialien in Druckmaschine und Flachbettstanzmaschine
mit möglichst wenig Makulatur auszukommen.
[0006] Tritt ein sichtbarer Registerfehler auf, d.h. fallen Druckbild und Stanzbild auseinander,
so werden die entstehenden Produkte dem Qualitätsanspruch nicht mehr gerecht und es
entsteht Makulatur. Das gleiche Problem besteht bei anderen Weiterverarbeitungsverfahren
wie z.B. Rillen, Prägen, Folienprägen.
[0007] Zur Behebung des Registerfehlers wird eine zu verarbeitende Substratbahn während
des Betriebs langsam relativ zu den Bearbeitungswerkzeugen verfahren, um so einen
Materialstau in den nachgelagerten Stationen wie z.B. Ausbrecher und Nutzentrenner
zu vermeiden. Auf Grund dieser nur geringen Korrekturbewegung von wenigen Millimetern
kann es lange dauern, bis wieder registergenau produziert wird. Solange entsteht weiter
Makulatur.
Aufgabenstellung
[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Registerkorrektur
einer Flachbettstanz- und/oder -prägemaschine zu beschreiben und eine solche Maschine
zu schaffen, wobei eine schnellere Registerkorrektur ermöglicht und Makulatur reduziert
wird.
[0009] Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Registerkorrektur einer Flachbettstanz-
und/oder -prägemaschine mit den Merkmalen von Anspruch 1und durch eine Flachbettstanz-
und/oder -prägemaschine mit den Merkmalen von Anspruch 6.
[0010] Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Registerkorrektur erfolgt in einem ersten
Schritt eine Vermessung des Registers eines jeweiligen Druckbildes und/oder Stanzbildes
und/oder Rillbildes und/oder Prägebildes auf einem bahnförmigen Substrat. Nachfolgend
wird eine Registerabweichung und ein Korrekturwert zum Ausgleich der Registerabweichung
bestimmt. Bei der Registerabweichung kann es sich um einen Registerfehler des Druckbildes
handeln, z.B. um einen fehlerhaften Abstand zweier Druckbilder auf dem bahnförmigen
Substrat oder um einen Farbregisterfehler, oder um einen Registerfehler, bedingt durch
eine Abweichung zwischen Bedruckbild und Stanz- bzw. Rill- bzw. Prägebild. Der erforderliche
Korrekturweg wird so bestimmt, dass dieser möglichst kurz ist und möglichst wenig
Makulatur entsteht. In einem nachfolgenden Schritt erfolgt ein Transport des bahnförmigen
Substrats in eine Flachbettstanz- und/oder - prägestation unter Berücksichtigung des
zuvor bestimmten Korrekturweges. Sodann erfolgt ein Auftrennen des bahnförmigen Substrats
mittels eines Querschneiders und dadurch ein Erzeugen eines verkürzten oder überlangen
Bogens. Dieser aufgetrennte Bogen kann nachfolgend ausgeschleust werden, da er Makulatur
darstellt. Ein jeweils nachfolgender Bogen kann dann wieder registergenau bearbeitet
werden. In vorteilhafter Weise wird durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Registerkorrektur
die Registerkorrektur sehr schnell durchgeführt, während nur wenig Makulatur entsteht.
[0011] In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird die Registerabweichung
mittels eines Inspektionssystems erfasst und der Korrekturweg von einer Maschinensteuerung
bestimmt. Alternativ kann die Registerabweichung auch durch den Maschinenbediener
erfolgen, entweder "mit bloßem Auge" oder unter Verwendung optischer Hilfsmittel.
Ein erforderlicher Korrekturweg kann durch den Maschinenbediener sodann über ein Interface
in die Maschinensteuerung eingegeben werden.
[0012] Gemäß der Erfindung kann das Register des Druckbildes durch eine Erfassung der Druckbilder
auf dem bahnförmigen Substrat vor dem Einlaufen des bahnförmigen Substrats in den
Querschneider vermessen werden. Dabei handelt es sich um die Vermessung des Druckregisters.
Zusätzlich oder alternativ kann das Register des Stanz- bzw. Präge- bzw. Rillbildes
zum Druckbild vermessen werden durch eine Erfassung eines bereits bearbeiteten Bogens
nach dem Stanzprozess.
[0013] Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn das Verfahren zur Registerkorrektur
während dem Betrieb der Flachbettstanz- und/oder -prägemaschine ausgeführt wird, d.h.,
dass die Maschine auch während der Registerkorrektur Arbeitshübe ausführt und nicht
angehalten wird. Eine Registerkorrektur während dem Betrieb der Maschine kann so sehr
schnell, nämlich in der Regel während einem Arbeitstakt ausgeführt werden. Ein Anhalten
der Flachbettstanz- und/oder -prägestation mit nachfolgender Registerkorrektur würde
hingegen eine deutlich längere Zeit beanspruchen und somit wiederum Makulatur erzeugen.
[0014] Im Fall eines großen erforderlichen Korrekturweges, nämlich dann, wenn der Korrekturweg
größer ist als die maximale Verkürzung oder Verlängerung eines Bogens, kann es jedoch
erforderlich sein, dass der Ausgleich der Registerabweichung auf mehrere Arbeitstakte
verteilt wird, d.h. mindestens ein weiterer, verkürzter oder überlanger Bogen erzeugt
und ausgeschleust wird.
[0015] Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl beim Hochfahren als auch während dem laufenden
Betrieb der Flachbettstanz- und/oder -prägemaschine angewendet werden.
[0016] Die Erfindung betrifft auch eine Flachbettstanz- und/oder -prägemaschine, welche
insbesondere zur Ausführung des obenstehend beschriebenen Verfahrens zur Registerkorrektur
geeignet ist, mit einer Bahnzuführung zum Zuführen eines bahnförmigen Substrats, mit
einem Querschneider zum Auftrennen des bahnförmigen Substrats in einzelne Bogen, mit
einer Flachbettstanz- und/oder -prägestation und einer Bogenauslage zum Ablegen gestanzter
Bogen. Erfindungsgemäß ist in Bahnlaufrichtung stromaufwärtig des Querschneiders und/oder
stromabwärtig der Flachbettstanz- und/oder -prägestation jeweils ein Inspektionssystem
angeordnet zur Überwachung des bahnförmigen bzw. bogenförmigen Substrats auf Registerfehler.
Zwischen der Flachbettstanz- und/oder - prägestation und der Bogenauslage ist eine
schaltbare Bogenweiche angeordnet zum Ausschleusen von fehlerhaften Bogen und angrenzend
an die Bogenweiche ist eine Bogenspeichereinrichtung vorgesehen zum Aufnehmen der
ausgeschleusten Bogen. Die Bogenspeichereinrichtung ist dabei insbesondere als Bogenkassette
ausgeführt und kann einen Shredder besitzen zum Zerkleinern der ausgeschleusten Bogen.
[0017] In vorteilhafter Weiterbildung der Flachbettstanz- und/oder -prägemaschine weist
die Bahnzuführung einen Bahnspeicher auf. Der Bahnspeicher kann das ankommende bahnförmige
Substrat während des Bearbeitungsvorgangs in der Flachbettstanz- und/oder -prägestation
und einem eventuellen Ausschleusen eines fehlerhaften Bogens Zwischenspeichern und
stellt für einen nachfolgenden Bearbeitungsvorgang ausreichend bahnförmiges Substrat
zur Verfügung. Dies ist besonders dann erforderlich, wenn die Flachbettstanz- und/oder
-prägemaschine inline mit einer Bahndruckmaschine zum Bedrucken des bahnförmigen Substrats
gekoppelt und im Verbund mit dieser betrieben wird.
[0018] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Flachbettstanz- und/oder -prägemaschine
besitzt deren Bogenauslage eine Ausbrechereinheit und/oder eine Nutzentrenneinheit.
[0019] Die beschriebene Erfindung und die beschriebenen vorteilhaften Weiterbildungen der
Erfindung stellen auch in beliebiger Kombination miteinander vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung dar.
[0020] Hinsichtlich weiterer Vorteile und in konstruktiver und funktioneller Hinsicht vorteilhafter
Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verwiesen.
Ausführungsbeispiel
[0021] Die Erfindung soll anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert
werden. Es zeigen in schematischer Darstellung:
- Figur 1
- eine erfindungsgemäße Flachbettstanzmaschine
- Figuren 2 a - c
- fehlerbehaftete Substratbahnen bzw. Bogen
- Figuren 3a und b
- die Flachbettstanzmaschine im Bereich einer Bogenweiche
[0022] Einander entsprechende Elemente und Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
[0023] Die Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Flachbettstanze
100. Die gezeigte Ausführungsform der Flachbettstanze 100 ist in horizontaler Bauweise
modular aufgebaut. Die Bearbeitung einer Bedruckstoffbahn 24, beispielsweise von in
einer vorangehenden Rollendruckmaschine 8 auf einer Kartonbahn gedruckte Faltschachteln
erfolgt in dieser Darstellung von rechts nach links: Von einer Bahnzuführung 14 kommend
gelangt die Bedruckstoffbahn 24 in Bahnlaufrichtung B in die Flachbettstanz- und /oder
-prägestation, nachfolgend als Flachbettstanzstation 12 bezeichnet, in welcher die
Bedruckstoffbahn 24 durch eine Hubbewegung H eines mit Stanzmessern bestückten Untertiegels
28 gegen einen Obertiegel 26 derart eingeschnitten wird, dass in nachfolgenden Bearbeitungsschritten
einzelne Druckprodukte, z.B. Faltschachtelzuschnitte, aus der Bedruckstoffbahn 24
herausgebrochen und voneinander trennbar sind. Anstelle oder ergänzend zur Stanzung
kann auch ein Rillen, Prägen oder Folienprägen erfolgen. Die Trennung in einzelne
Bogen erfolgt bereits am Einlauf der Flachbettstanzstation 12. Hier befindet sich
ein Querschneider 10, welcher die Bedruckstoffbahn 24 in einzelne Bogen auftrennt.
Über eine der Flachbettstanzstation 12 nachgeordnete Transporteinheit 16 gelangen
die abgetrennten Bogen in eine Bogenauslage mit einer Ausbrechereinheit (sog. Stripper)
18 sowie eine Nutzentrenneinheit 20, in denen die Druckprodukte vom Beschnitt (Abfall)
getrennt und vereinzelt werden. Die Druckprodukte werden sodann in einer Produktauslage
22 ausgelegt.
[0024] Direkt stromaufwärtig des Querschneiders 10 ist ein Inspektionssystem 30 angeordnet
zur Überwachung der Bedruckstoffbahn 24 auf Registerfehler. Zusätzlich oder alternativ
kann ein Inspektionssystem 30 stromabwärtig der Flachbettstanzstation 12 vorgesehen
sein. Erstes dient der Erfassung von Druckregisterfehlern, zweites der Erfassung von
Registerfehlern zwischen Druck und Stanz- bzw. Rill- bzw. Prägebild.
[0025] Die Inspektionssysteme 30 sind mit einer Maschinensteuerung 60 verbunden, durch welche
eine Auswertung der Registermessungen erfolgt, eine Registerabweichung bestimmt wird
und ein erforderlicher Korrekturweg k berechnet wird. Sodann kann von den Transportwalzen
der Bahnzuführung 14 Bedruckstoff in die Flachbettstanzstation 26 transportiert und
vom Querschneider 10 aufgetrennt werden. Dabei entsteht ein um den Korrekturwert k
verkürzter oder verlängerter Bogen 6. Dieser Bogen 6 wird in der Flachbettstanzstation
26 durch einen Hub H bearbeitet. Da er nachfolgend nicht über die Bogenauslage 18,
20, 22 ausgelegt werden kann, wird von der Maschinensteuerung 60 eine Bogenweiche
40 betätigt, um den verkürzten oder überlangen Bogen 6 auszuschleusen und in einer
Bogenspeichereinrichtung 50 abzulegen. Ein nachfolgender Bogen 7 ist dann wieder registergenau.
[0026] In den Figuren 2a bis 2c sind mögliche Registerfehler 1000 dargestellt, welche in
einer erfindungsgemäßen Flachbettstanz- und/oder -prägemaschine 100 und unter Anwendung
des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Registerkorrektur behoben werden können. In den
Figuren 2a und 2b sind Druckregisterfehler 1000 dargestellt, wobei der Abstand zwischen
zweier Druckbilder 25 Unregelmäßigkeiten aufweisen kann und beispielsweise zu groß
(vgl. Figur 2a) oder zu klein (vgl. Figur 2b) sein kann. In beiden Fällen ist ein
Korrekturweg k erforderlich, welcher in den Figuren durch einen Doppelpfeil dargestellt
ist. Die gestrichelten Linien in den Figuren 2a und 2b stellen die Position der Schneidelinie
eines Querschneiders 10 dar, welcher die Bedruckstofffahne 24 in Bogen 6, 7 auftrennt.
Wie zu erkennen, erfolgt in der Figur 2a die Korrektur dadurch, dass ein verkürzter
Bogen aufgetrennt wird und in der Situation gemäß Figur 2b dadurch, dass ein überlanger
Bogen aufgetrennt wird. Diese fehlerhaften Bogen 6 können nachfolgend ausgeschleust
werden.
[0027] In Figur 2c ist die Registerabweichung zwischen Druckbild 25 und einem Stanzbild
29 dargestellt. Für eine Registerkorrektur, d.h. um Druckbild 25 und Stanzbild 29
ins Register zu bringen, ist ein Korrekturweg k erforderlich, welcher durch eine entsprechende
Ansteuerung des Bahntransports der Bahnzuführung 14 und des Querschneiders 10 durch
die Maschinensteuerung 60 umgesetzt wird.
[0028] In den Figuren 3a und 3b ist die Flachbettstanz- und/oder -prägemaschine 100 im Bereich
ihrer Bogenweiche 40 näher dargestellt. Wie in Figur 3a zu erkennen, wird ein registerhaltiger
Bogen 7 in Bahn- bzw. Bogenlaufrichtung B über die Bogenweiche 40 hinweg einer Transporteinheit
16 zugeführt und sodann in der Ausbrechereinheit 18 und der Nutzentrenneinheit 20
(nicht dargestellt) weiterverarbeitet. Die schaltbare Bogenweiche 40 befindet sich
dabei in einem nicht ausgelenkten Zustand. Wird zur Registerkorrektur ein verkürzter
oder überlanger fehlerhafter Bogen 6 erzeugt, so wird die schaltbare Bogenweiche 40
durch entsprechende Ansteuerung der Maschinensteuerung 60 betätigt und ausgelenkt,
so dass der fehlerhafte Bogen 6 einer Bogenspeichereinrichtung 50 zugeführt werden
kann und nicht die Bogenauslage 18, 20, 22 erreicht.
Ein nachfolgend bearbeiteter registerhaltiger Bogen 7 kann dann wieder wie in Fig.
3a dargestellt weitertransportiert werden.
Bezugszeichenliste
[0029]
- 6
- fehlerhafter Bogen
- 7
- registerhaltiger Bogen
- 8
- Position Druckmaschine
- 10
- Querschneider
- 12
- Flachbettstanz- und /oder -prägestation
- 14
- Bahnzuführung
- 16
- Transporteinheit
- 18
- Ausbrechereinheit
- 20
- Nutzentrenneinheit
- 22
- Produktauslage
- 24
- Bedruckstoffbahn (bahnförmiges Substrat)
- 25
- Druckbild
- 26
- Obertiegel
- 28
- Untertiegel
- 29
- Stanzbild
- 30
- Inspektionssystem
- 40
- Bogenweiche
- 50
- Bogenspeichereinrichtung
- 60
- Maschinensteuerung
- 100
- Flachbettstanz- und/ oder -prägemaschine
- 1000
- Registerfehler
- H
- Stanzhub
- B
- Bahnlaufrichtung
- k
- Korrekturweg
1. Verfahren zur Registerkorrektur einer Flachbettstanz- und/oder -prägemaschine (100)
mit nachfolgenden Schritten:
a) Vermessung des Registers eines jeweiligen Druck- (25) und/oder Stanz-(29) und/oder
Präge- und/oder Rillbildes auf einem bahnförmigen Substrat (24)
b) Bestimmung einer Registerabweichung und eines Korrekturweges (k) zum Ausgleich
der Registerabweichung (1000)
c) Transport des bahnförmigen Substrats (24) in eine Flachbettstanz- und/oder -prägestation
(12)
d) Auftrennen des bahnförmigen Substrats mit einem Querschneider (10) und Erzeugen
eines verkürzten oder überlangen Bogens (6)
e) Ausschleusen des Bogens (6)
2. Verfahren zur Registerkorrektur nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Registerabweichung (1000) in Schritt b) mittels eines Inspektionssystems (30)
erfasst und der Korrekturweg (k) von einer Maschinensteuerung (60) bestimmt wird.
3. Verfahren zur Registerkorrektur nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in Schritt a) das Register des Druckbildes (25) Vermessen wird durch eine Erfassung
der Druckbilder (25) auf dem bahnförmigen Substrat (24) vor dem Einlaufen des bahnförmigen
Substrats (24) in den Querschneider (10) und/oder dass in Schritt a). das Register
von Stanz- (29) bzw. Rill- bzw. Prägebild zum Druckbild (25) vermessen wird durch
eine Erfassung eines bearbeiteten Bogens (6, 7) nach dem Stanzprozess.
4. Verfahren zur Registerkorrektur nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen den Schritten d) und e) die Flachbettstanz- und/oder - prägestation (12)
einen Hub (H) ausführt.
5. Verfahren zur Registerkorrektur nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Falle eines großen erforderlichen Korrekturweges (k) zum Ausgleich der Registerabweichung
die Schritte c) bis e) wiederholt werden.
6. Flachbettstanz- und/oder -prägemaschine (100) insbesondere zur Ausführung des Verfahrens
zur Registerkorrektur nach einem der Ansprüche 2- 5 mit einer Bahnzuführung (14) zum
Zuführen eines bahnförmigen Substrats (24), mit einem Querschneider (10) zum Auftrennen
des bahnförmigen Substrats (24) in einzelne Bogen (6, 7), mit einer Flachbettstanz-
und/oder -prägestation (12) und einer Bogenauslage (18, 20, 22) zum Ablegen gestanzter
Bogen (7),
dadurch gekennzeichnet,
dass in Bahnlaufrichtung (B) stromaufwärtig des Querschneiders (10) und/oder stromabwärtig
der Flachbettstanz- und/oder -prägestation (12) ein Inspektionssystem (30) angeordnet
ist zur Überwachung des bahn- bzw. bogenförmigen Substrats auf Registerfehler (1000),
dass zwischen der Flachbettstanz- und/oder -prägestation (12) und der Bogenauslage (18,
20, 22) eine schaltbare Bogenweiche (40) angeordnet ist zum Ausschleusen von fehlerhaften
Bogen (6) und
dass eine an die Bogenweiche (40) angrenzende Bogenspeichereinrichtung (50) vorgesehen
ist zum Aufnehmen der ausgeschleusten Bogen (6).
7. Flachbettstanz- und/oder -prägemaschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bogenspeichereinrichtung (50) als Bogenkassette ausgeführt ist und insbesondere
einen Shredder besitzt.
8. Flachbettstanz- und/oder -prägemaschine nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bahnzufiihrung (14) einen Bahnspeicher aufweist.
9. Flachbettstanz- und/oder -prägemaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Flachbettstanz- und/oder -prägemaschine (100) inline mit einer Bahndruckmaschine
(8) zum Bedrucken des bahnförmigen Substrats (24) gekoppelt ist.
10. Flachbettstanz- und/oder -prägemaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bogenauslage eine Ausbrechereinheit (18) und/oder eine Nutzentrenneinheit (20)
besitzt.