EP1736313A2 - Druckmaschine - Google Patents

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Publication number
EP1736313A2
EP1736313A2 EP06006633A EP06006633A EP1736313A2 EP 1736313 A2 EP1736313 A2 EP 1736313A2 EP 06006633 A EP06006633 A EP 06006633A EP 06006633 A EP06006633 A EP 06006633A EP 1736313 A2 EP1736313 A2 EP 1736313A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transport
printing
transport carrier
printing machine
machine according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06006633A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Wieland
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KBA Metronic GmbH
Original Assignee
KBA Metronic GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KBA Metronic GmbH filed Critical KBA Metronic GmbH
Publication of EP1736313A2 publication Critical patent/EP1736313A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F15/00—Screen printers
    • B41F15/08—Machines
    • B41F15/0863—Machines with a plurality of flat screens mounted on a turntable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F15/00—Screen printers
    • B41F15/14—Details
    • B41F15/16—Printing tables
    • B41F15/18—Supports for workpieces
    • B41F15/20—Supports for workpieces with suction-operated elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F17/00—Printing apparatus or machines of special types or for particular purposes, not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F17/00—Printing apparatus or machines of special types or for particular purposes, not otherwise provided for
    • B41F17/24—Printing apparatus or machines of special types or for particular purposes, not otherwise provided for for printing on flat surfaces of polyhedral articles
    • B41F17/26—Printing apparatus or machines of special types or for particular purposes, not otherwise provided for for printing on flat surfaces of polyhedral articles by rolling contact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F7/00—Rotary lithographic machines
    • B41F7/16—Rotary lithographic machines for printing on non-deformable material, e.g. sheet metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material
    • B41J3/4071—Printing on disk-shaped media, e.g. CDs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41P—INDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
    • B41P2215/00—Screen printing machines
    • B41P2215/50—Screen printing machines for particular purposes
    • B41P2215/55—Screen printing machines for particular purposes for printing compact discs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41P—INDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
    • B41P2217/00—Printing machines of special types or for particular purposes
    • B41P2217/50—Printing presses for particular purposes
    • B41P2217/55—Printing presses for particular purposes for printing compact discs

Definitions

  • the invention relates to a printing press for printing individual objects, in particular CDs or DVDs, by means of at least one printing station using one or more printing processes wherein the individual objects pass through the at least one printing station on a transport path in transport carriers.
  • the invention further relates to a gripper system, a transport carrier, and a method for printing individual objects.
  • Printing machines for printing on individual objects with at least one flat side such as CDs or DVDs are known. That's how it describes DE 44 38 246 a printing machine for printing on CDs or DVDs by means of an offset process.
  • the objects are placed individually by transport spindles by means of a gripper system on designated transport carriage and fixed there by means of vacuum (vacuum).
  • the fixation is necessary because the objects are subject to mechanical stress during subsequent printing and can be pulled down from the transport carrier due to the adhesion of the transferred ink to the blanket and the object surface.
  • the printing of the object surfaces takes place in a known manner in multi-color printing, in which case a 4-color print is first applied to a common transfer roller and in a second step, the complete, multicolored image is transferred to the object. Subsequent drying of the colors depending on the type of color used permanently fixes the image on the surface of the object.
  • screen printing units are usually designed as flat screen printing units.
  • the subsequent printing with offset printing requires a continuous movement of the transport carrier under the printing units, so that the task results in the combination of all motion sequences involved to synchronize a discontinuous with a continuous movement and synchronized transfer the transport carrier along the trajectory between the movement sections.
  • a disadvantage of such a combination of movements is that the realization is associated with a considerable mechanical and control engineering effort and also causes considerable costs.
  • the CD centrally hang on the transport carrier and fix it is provided to move a centering mandrel immediately after the successful placing of the CDs on the transport carrier through the central opening.
  • This centering mandrel may for example be designed conical, wherein the CD is pushed due to the conicity of the centering mandrel in an aligned position.
  • the CD has been aligned, it is fixed in this position, for example by means of a vacuum device on the transport carrier and the centering mandrel can be safely removed again without changing the position of the CD.
  • a vacuum device on the transport carrier
  • an expanding mandrel may be used as an alternative to a conical centering mandrel.
  • Such a mandrel comprises, for example, 3 spreader jaws, which are arranged symmetrically about a common shaft and in the non-expanded state have an overall diameter which is smaller than the minimum diameter of the central opening of the CD.
  • the jaws can be moved symmetrically radially outward so as to produce an effective diameter that is greater than or equal to the maximum diameter of the central opening of a CD.
  • force-limiting elements such as springs or force sensors. Due to the symmetry of the movement, a CD that has not yet been centered after placement has been centered on the centering mandrel. Since this in turn is centered on the position of the respective transport carrier, thus the CD is centered to the transport carrier. After the successful centering, as already described, the CD is fixed on the transport carrier, for example by means of a vacuum device.
  • the spreading of the jaws of the expanding dome is now canceled, so that the effective diameter of the expanding mandrel is again smaller than the minimum diameter of the central bore of the CD.
  • the centering dome can now be safely lifted out of the central bore of the CD without damaging the CD or lifting it off the carrier when jamming.
  • the object of the invention is to simplify the mechanical complexity and the required control effort in a printing press.
  • This object is achieved by means of a printing machine and a method in which individual objects are stored from a supply, e.g. a transport stack or a transport spindle individually or in parallel next to each other several removable and can be stored during a continuous movement of the transport carrier to this particular precise position whereby the centering of the individual objects to a transport carrier during the depositing process. Furthermore, the removal of the individual objects from transport carriers takes place during a movement of the transport carrier.
  • a supply e.g. a transport stack or a transport spindle individually or in parallel next to each other several removable and can be stored during a continuous movement of the transport carrier to this particular precise position whereby the centering of the individual objects to a transport carrier during the depositing process. Furthermore, the removal of the individual objects from transport carriers takes place during a movement of the transport carrier.
  • the transport carrier must not be stopped during the placement of the individual objects in the designated recording of the transport carrier, during the centering and also during the removal of transport carriers. This results in combination with the required movements under the offset printing units only a single continuous movement in the transport path of the individual objects by the printing press.
  • the complete apparatus essentially comprises a feed system 1 with the task of removing the individual objects 4, for example CDs, from their spindles 4a and conveying them to the transport carriers 10 of the transport system 3, a transport system 3 with a closed transport path 3a, along its individual treatment stations 12a 12g are arranged for the individual objects 4 located on transport carriers 10, and a removal system 3 with the task of removing the individual objects 4 treated along the transport system 3 from the transport carriers 10 and depositing them on spindles 4a.
  • the task of the feeding system 1 is to remove the CDs 4 delivered on spindles 4a individually from the spindles 4a from above and place them on the transport carriers 10. This unit must inevitably clocked are driven, since the CDs 4 are lined up with its central opening 401 on a centrally and vertically on the spindle 4a located axis 4b.
  • a removal can only take place from above and along the vertical axis 4b, which for the time of CD removal requires a stoppage of Zuzhouarmes 7a above the spindle 4a, To allow removal of CDs 4 from the CD stack 4c and at the same time a movement of the Zugararmes It is necessary to lower the feed arm 7a or a gripper device 8 located thereon during the standstill time for removing CDs 4, so that a gripper device 8 located at the end of the feed arm 7a can remove a CD 4 from the CD stack 4c ,
  • the resting on the spindle 4a CD stack 4c is raised continuously or in small steps by a separate, not shown, separate mechanism.
  • the upper edge of the CD stack 4c is detected by means not shown sensors and readjusted the current height of the upper edge of the CD stack 4c on the spindle 4a as needed by further lifting the CD stack 4c.
  • the filling of this buffer is carried out by the above-mentioned lifting of the CD stack 4c such that the CD stack 4c is raised so far that an upper part of the CD stack 4c and thus a certain number of CDs 4 outside the spindle axis 4b and simultaneously protrudes the buffer area.
  • the leadership of the CDs 4 is done in this area no longer upper the central opening of the CD 4 but via guide elements, which are arranged along the circumference of the CD 4.
  • the transfer of leadership between the two areas is carried out so that a CD 4 is unguided at any time.
  • the CDs 4 are held so that only a removal of the CDs is possible upwards and the CDs 4 can be pushed by the spindle 4a in the memory, but these can not fall down.
  • the outer guide of the CDs 4 simultaneously supports the positioning of the CDs 4 to the gripper system. 8
  • the feed system 1 comprises, for example, a star-shaped rotary arm 7 with, for example, five feed arms 7a, which is rotated in a horizontal movement stepwise about an axis 7c.
  • Each of the feed arms 7a carries at its outer end one or more gripper devices 8 each having one or more gripper elements combined in one or more groups, for example vacuum cups 8d, which are connected to a valve-controlled vacuum system.
  • the gripper device 8 can perform a controlled vertical upward and downward movement via a lifting device 7e so as to individually remove CDs 4 from the spindles 4a during its standstill phase or during a standstill phase or a movement phase the removed CDs 4 on the carriers 10 to position or optionally at a not shown Code-Ceck position at which by means of an optical reader, the CD identifier is detected, or store at an ejection position, not shown.
  • the lifting device 7e can be driven for example by means of a pneumatic cylinder or an electric drive, the timing of the rotating arms, for example, via a not shown flanged step, which makes a full revolution of 360 °, for example per clock.
  • a pneumatic cylinder or an electric drive the timing of the rotating arms, for example, via a not shown flanged step, which makes a full revolution of 360 °, for example per clock.
  • a cycle of the step transmission of the exemplified 360 ° is further subdivided into individual movement sections with, for example, the following division:
  • a complete cycle of a single removal arm 7a in this example comprises five cycles, wherein in a first cycle one or more CDs - depending on the number of gripper devices 8 used - are removed from one or more spirals 4a.
  • the gripper devices 8 of the considered rotary arm 7a are located directly above the spindles 4b in the stoppage phase of the first cycle.
  • the gripper device 8 is now moved via said lifting device 7e during standstill from a first position in the direction of the upper CDs 4 on the spindles 4a in a second position, so that the gripper device 8, the top CD 4 from the CD stack 4c on the spindle 4a can decrease.
  • the gripper device 8 is moved back on the lifting device 7e back to the first position, whereby the rotary arm 7 is again free to move freely.
  • the considered supply arm 7a is moved by 72 ° with the CDs 4 and reaches a position at which an optional optical reader is not shown can, with the help of which it is possible to read the machine-readable information stored in the inner ring of each CD, does not match this information with a stored in a parent computer system information coincide, the CD 4 is stored after the following clock and thus for another 72 ° rotation angle, at an ejection station, not shown on specially provided for this purpose spindles 4a.
  • the CD 4 remains on the gripper device 8 and is now stored after the acceleration phase of the subsequent cycle during the constant motion phase on the transport carrier 10, which moves at the same speed along the transport path 3a at this time.
  • the feed arm 7a Since the feed arm 7a carries out a circular movement during this phase, it is provided when using several gripper systems 8 to fix them each on a support arm 7g rotatably mounted on the feed arm 7a on a rotation axis 7h.
  • a mounted on the axis of rotation 7h gear 7i and a part gear 7k which is attached to one end of a rotatably mounted on an axis 7p on the arm 7a lever arm 7m, the support arm 7g can be rotated.
  • the other end 7n of the lever arm 7m, to which e.g. a roller can be arranged, is connected to a fixed cam 7o in operative connection.
  • the end 7n of the lever arm 7m slides over the edge of the cam 7o and controls the position of the arm 7g via the partial gear 7k and the gear 7i.
  • the cam 7o By a corresponding shape of the cam 7o, it is thus possible during the movement phase of storing or picking up CDs 4 on / from the carriers 10, the circular movement of the rotary arm 7 and located at its end support arm 7g the shape of the movement of the carrier 10, so as to allow a dropping / picking up of the CDs 4 on / from the carriers 10.
  • the CDs 4 centrally hang up on the transport carriers 10 and in this position It is provided that a centering device 8a is mounted on each gripper device 8 as shown in Figure 2, which causes a centering of the CD to the gripper system 8 during recording a CD 4 from the CD stack 4c and continue during the depositing movement of the CD 4 on the Transport carrier 10, the CD 4 stores centrally on the transport carrier 10, where it is fixed immediately thereafter, for example by means of a vacuum.
  • the end of the centering device 8a is designed as a convex dome 8b, against which the CD 4 is pressed on the spindle 4 a after being lifted off the CD stack 4 c in such a way that the dome 8 b engages in the centering opening 401 of the CD 4.
  • the gripper device 8 is designed with flexible vacuum suction devices 8d, this can be done by applying the vacuum to the suction devices and the contraction of the vacuum suction devices. The vacuum thus holds the CD firmly on one side and presses it with its centering opening 401 on the other side Dome 8b, whereby the CD 4 is centered on the gripper system 8.
  • the gripper system 8 can be flexibly suspended and / or press the centering opening 401 of the CD 4 with a separate controlled movement element to the dome 8b.
  • the effective diameter of the cap 8b is chosen to be larger than the maximum diameter of the centering opening 401 of the CD 4, thereby preventing jamming of the CD on the centering opening.
  • the transport carrier 10 centrally provide a concave opening 10a, in which the dome 8b engages during the discard of the CD, hereby the recorded CD 4 to the desired position centered on the transport carrier 10.
  • a concave opening 10a in which the dome 8b engages during the discard of the CD, hereby the recorded CD 4 to the desired position centered on the transport carrier 10.
  • other shapes may be chosen which serve the same purpose.
  • the radii of curvature of said dome 8b and said concave opening 10a may be the same or different radii and Since the objects to be printed may have different thicknesses, such as CDs with a nominal thickness of 1.2 mm or DVD halves with a thickness of 0.6 mm, a certain combination of cap 8b and concave opening 10a would only be for one certain thickness of the object to be printed with the required accuracy work. Namely, if the object is too thick, the dome 8b does not reach the bottom of the concave opening 10a, the object is too thin, it falls uncontrolled when switching off the vacuum of the vacuum suction 8d on the surface of the transport carrier 10. In both cases, a positionally accurate depositing is not possible.
  • the concave opening 10a on the surface of a punch 10b, which is mounted without play and via a compression spring 10c in the transport carrier 10.
  • the shape of the dome 8b is then to be designed so that for all eligible differently thick objects, the front edge 8c of the dome 8b after taking an object so far below the lower edge of the object is that the front edge 8c engages in the concave opening 10a and this depending on the thickness of the object to be printed pushes down.
  • a pressure piece 8e for example, a ball mounted on a compression spring 8f may be mounted centrally on the front edge 8c of the calotte centric to the calotte axis. This acts in a similar manner when placing the object on the transport carrier 10 such that it centrally engages in the concave opening 10a and thus the dome 8b centered with the object thereon for depositing position on the transport carrier 10 and on the other different thicknesses of the objects compensated by their resilient storage.
  • the pressure piece 8e has a smaller diameter than the smallest diameter of the centering openings of the observed objects.
  • An essential object of the invention is to enable the storage of the CDs 4 on the transport carriers 10 during the uniform movement of the otherwise cyclically operating feed system 1. As above by way of example, this can be done within the said 50 ° angle of a step of the step transmission, during which a uniform movement of the feed arms 7a takes place. These 50 ° in the example mentioned correspond to a 10 ° angle on the feed arm 7a.
  • this deviation can be in the range of + -0.01 mm to + -1 mm.
  • the gripper device 8 with the centering device 8a on the feed arm 7a can additionally be fastened via a flexible bearing 800. This ensures that when placing the CDs 4 on the transport carrier 10, the dome 8b of the centering device 8a slips into a designated concave opening 10a on the transport carrier 10 and the previously centered on the dome 8b CD 4 is now centered on the transport carrier 10 ,
  • an integrated in the transport carrier 10 vacuum system is activated, which fixes not shown channels and openings such as holes in the support surface for the CD on the surface of the transport carrier 10 a CD lying on it 4 due to the generated negative pressure, is expediently the arrangement of the openings or holes in the support surface such that a CD lying on it completely covers all the openings.
  • the individual openings and their feeds can be grouped together and controlled separately via individual valves. This has the added benefit of depending on Execution of the geometric arrangement of said openings differently sized or differently shaped CDs or other objects to be printed on the transport carriers 10 can be fixed by only the corresponding groups to the respective form ..
  • a polygonal transport path is understood to mean that several linear transport path sections adjoin one another, with adjacent linear transport path sections at an angle to each other, wherein, in particular, all linear transport path sections are of equal length and adjacent sections always have the same angle to one another.
  • the individual linear transport path sections steadily go over in one, i. unlike the mathematical polynomial, the linear sections merge in a rounded manner.
  • the number of linear transport path sections preferably corresponds to the number of transport carriers 10 used, which are loaded with CDs per cycle of the delivery system 1. If, for example, only one CD 4 is removed from a CD stack 4c of a feed spindle 4a by the feeding system 1 and placed on a transport carrier 10, the number of linear transport path sections corresponds exactly to the number of transport carriers used.
  • 10 transport carriers 10 are likewise used. If, for example, two CDs of two different CD stacks 4c of two feed spindles 4a are picked up and deposited on two different transport carriers 10, for example, by the feeding system, then the number of linear transport path sections exactly half of the transport carriers used. In the case of a number of, for example, 10 linear transport path sections, 20 transport carriers 10 are therefore used. Corresponding to the number of CDs 4 placed at the same time, adjacent transport carriers 10 are combined into groups 11, wherein the individual transport carriers are connected to one another via a joint 11a.
  • the length of the linear transport path sections in the feed region is at least as long as the sum of the total length L of such group 11 connected via joints 11a and the distance s traveled at a predetermined velocity v during the depositing process of the CDs 4 on the transport carriers 10.
  • Is there a Group 11 in the linear transport path section so also corresponds to the distance of the concave openings 10a on the storage surfaces of the summarized in a group 11 transport elements 10 the distance of the dome 8b a Zunaturalarmes 7a of the feed system. 1
  • the guide of the transport carrier 10 takes place for example in guide rails along said polygon section 3a, wherein the movement in the radial direction to the axis of rotation 16 of the drive star 13 is carried out without play by the use of, for example, V-shaped grooves and correspondingly shaped rollers.
  • the drive of the transport carrier 10 or, the groups 11 takes place via a in the center of the traverse poles.
  • the polygonal transport path arranged rotatably mounted drive star 13, which has a number of drive arms 14 corresponding to the number of transport carriers 10 and transport carrier groups 11 used in each case. These are connected at their ends via a rotation axis with the joints 11a each with a transport carrier group 11.
  • the vacuum supply required for each transport carrier 10 can take place via a common central vacuum connection in the axis 16 of the drive star 13 and thus laborious and unreliable vacuum slide rails can be avoided.
  • the axis is 16 the drive star 13 made hollow and provided with a rotatable vacuum port.
  • the required control valves for the vacuum and / or electrical control devices may be mounted, which are connected via mounted on the axis 16 slider contacts with a higher-level control and power supply.
  • the drive of the drive star 13 via a central drive motor 15 which acts, for example via play-free gears or gears on a mounted on the axis of rotation 16 of the drive star 13 central gear.
  • the speed with which the transport carriers 10 are moved is substantially constant at least during the printing process and thus synchronized with the speed of the delivery system 1 and the speed of the removal system 2 during their movement sections at a constant speed, that a synchronization between the feed system 1 and removal system 2 and Transportträgem 10 is ensured during these periods.
  • the respective drive motors of the feed system 1 and the removal system 2 are synchronized via a corresponding electronic control with the drive of the drive star 13
  • the respective treatment stations such as printing units
  • these are arranged in the linear regions 12a to 12g.
  • these can be printing units of all common printing processes such as rotary screen printing, flexographic printing, offset printing or even inkjet printing or a combination of different printing methods.
  • the speed of the printing process of the respective printing units corresponds to the speed at which the transport carriers 10 move under the printing units in the sections 12a to 12g.
  • the respective printing units in the sections 12a to 12g for example, individual drive motors such as synchronous motors have, which are synchronized via a corresponding electronic control with the drive of the drive star 13.
  • a mechanical coupling of the printing units can be made with the central drive of the drive star, which ensures an exact synchronization at any time.
  • Further treatment stations such as cleaning devices, devices for curing or drying the printing inks can also be arranged in the linear region of the polygon sections or expediently in the non-linear regions, so the rounded transitions between two linear transport path sections, provided a registration accuracy or movement accuracy of the transport carrier to the treatment stations is not required.
  • a print check system for automatically checking the printing result may comprise such imaging systems and methods the advantage that independent of the respective operator a binding and reliable statement about the quality of the printing achieved is made possible.
  • the quality of the printing on each individual CD is evaluated and stored as "GOOD” or "BAD” in an internal memory of a connected computer system.
  • the position of the CD is recorded in order for follow-up. This information can be evaluated by a separate computer system and control in the subsequent sampling system 2, the storage of the CDs, either in the output spindles for "GOOD” found CDs, or in the reject spindles for "BAD” found CDs.
  • the removal of the printed CDs 4 from the transport carriers 10 takes place in the removal system 2, which adjoins the position of the last treatment station 12g.
  • the functionality of the removal system 2 is in principle identical to the functionality of the delivery system 1 only in the reverse order of the process steps.
  • the printed CDs 4 are removed from the transport carriers 10 by means of a gripper device 80. As with the feed system 1, this takes place during the movement of the transport carriers 10, so that the rotary arm 70 with the removal arms 70a located thereon must perform the same movements and must fulfill the same conditions as in the delivery system 1.
  • the gripper device 80 By lowering the gripper device 80 from a first position to a second position by means of a lifting device 70e in the same manner as in the feed system 1, the gripper device 80 comes into mechanical contact with the CD 4 and grips the CD 4, for example by applying vacuum to existing vacuum cups. At the same time or just before this time, the CD 4 is stopped on the transport carrier 10 retaining vacuum, so that the CD 4 can be easily removed. After detecting the CD 4 with the gripper device 80 it is moved back to its first position on the lifting device 70e and stops after completion of this movement cycle outside the movement path 3a in a first position.
  • a subsequent stop position of the clocked movement of the rotary arm 70 of the removal station 2 can now be a storage station for CDs 4, which were evaluated at a previously made at said position 12g checking the printing result for "BAD". Because the position of each CD 4 on its way from the Print-Check System via a Computer system can be easily followed, it is possible in a simple way to eject such for "BAD" rated CDs separately at this reject position. It may be expedient to lower the removal arm 70a by means of the lifting device 70e from its first upper position at least as far as to a second position for depositing the CDs 4 on the spindles 4a, that a safe depositing of the CDs 4 on the spindle 4a is possible.
  • the printed CD 4 was found to be "GOOD"
  • the CD 4 remains on the gripper device 80 and is deposited after a subsequent cycle at a further position on the dedicated spindles, Again, it may be appropriate to the removal arm 70a by means of the lifting device 70e lower from its first upper position at least as far as in a second position, that a safe deposition of the CDs 4 on the spindle 4a is possible.
  • a spindle is placed by an operator on the described conveyor belt, which transports the spindle to the removal position.
  • the CD stack is raised as described so far that the top CD for the grippers of the feed arm are easy to reach.
  • the top CD is now removed from the CD stack in the feed system as already described with a gripper arm and transported to a subsequent position at which a check of the CD identification number takes place. After successful testing, the CD is placed on a transport carrier in a subsequent step.
  • the transport carrier preferably moves at a constant path speed along the described polygonal path. Along the straight stretches of the path are each individual printing stations arranged.
  • a white color is now applied to produce a white background for the image to be printed, preferably by means of a screen printing process in order to obtain a high degree of coverage.
  • a curing device for example a UV dryer, preferably immediately adjoins the printing station.
  • the color sub-images are now printed on the previously applied white background.
  • a drying device after each printing unit.
  • the number of imaging printing units depends on the number of color separations desired and corresponds to 4 printing units for conventional CMYK printing.
  • another printing station can follow, by means of which further information can be printed whose colors or varnishes can not be displayed with the previous printing units, or whose printing inks or varnishes used here do not
  • this printing station can be designed as a screen printing to apply a protective coating on the printed image.
  • These paints must be applied on the one hand relatively thick to show a corresponding protective effect, on the other hand, be relatively fluid to give a closed, shiny surface. Such coatings are not or difficult to process with offset printing.
  • variable data can also be applied by means of inkjet printing in order, for example, to generate a continuous numbering of the products.
  • a print-check system be attached, with which the print quality of the printed image can be recorded on each CD and compared with a reference image.
  • the printed CD is removed from a removal system of the respective transport carrier and stored depending on the result of the previously made rating on designated initially empty CD spindles.
  • the removal of the CD from the transport carrier takes place during the continuous movement of the transport carrier by means of a similar or the same gripper system as in the feed system.
  • CDs are placed on the aforementioned Reject Spindle only if the said review of the printed image was "BAD” for this CD; otherwise, if the result is "GOOD", this CD will be sent to the next one actual output spindle transported and stored there on the spindle.
  • FIG. 4 shows the transport path of the spindles.
  • the spindles 4a filled with unprinted CDs are placed on a continuously moving supply belt 5a by an operator, from where they are conveyed to a stop position 6a by means of the conveyor belt 5a.
  • a pneumatically controlled cylinder (not shown) protrudes in a first position the path of the spindles 4a and stops the spindles 4a initially in a waiting position, If the conveyor belt 5a designed as a link belt with lubricious plastic elements, so the conveyor belt 5a does not need to be stopped.
  • the elements of the conveyor belt 5a slide in this case under the spindles 4a therethrough, without tilting or an impermissible
  • one or more spindles 4a are conveyed to their respective working position 6c for a first filling of the feed system with spindles 4a.
  • This is done by the said pneumatic cylinder is switched from its first position to a second position in which it does not hinder the transport path of the spindles 4a.
  • the pneumatic cylinder After passing through the required number of spindles 4a, the pneumatic cylinder returns to its first position and blocks further spindles.
  • the transmitted spindles 4a are first conveyed to a second stop position 6b by means of the conveyor belt 5a, where they are pushed by means of a second pneumatic cylinder, not shown, for example transversely to the transport direction of the conveyor belt in the actual working position 6c.
  • the spindles 4a are fixed by means of a locking device, not shown, and simultaneously aligned in position to the removal arm 7, so as to allow easy removal of the CDs 4 by means of the removal arm 7.
  • the stack 4c is moved upwards by means of a lifting device into the intermediate store and to the working position for the removal, so that it is possible to use the described removal system to remove the CDs4 individually from the CD stack 4c.
  • the lifting device is first moved back to its original position and solved the fixation of the spindle and removed the now empty spindle 4a means of a transport device from the working position. Appropriately, this is done in an opposite direction to the waiting position of the following spindles.
  • the emptied spindles 4a are provided with a transport device 5b, for example under the transport system 3 through to the removal system 2, where they are transported depending on the destination to a reject position or a dispensing position.
  • the empty spindles 4a are first held in a first waiting position by means of one or more pneumatically controlled stop cylinders to then be conveyed to one of the two filling positions - working position or not shown rejecting spindle position. If a spindle is filled, it is pushed in analogy to the feed system from its working position by means of a transport system onto an output conveyor 5c, from where it can be removed by the operator. The same happens with the filled reject spindles, wherein here expediently a separate conveyor belt is used in order to exclude confusion of Rejectspindein with the output spindles.
  • FIG. 6 it is provided to integrate in each case an additional rotary table or rotary indexing table 40 in the feed system 1 and in the removal system 2.
  • CDs 4 are transported from the CD spindles 4 a of the feed system by means of parallel clocking machines 41 which operate in a more simple manner onto storage areas provided on the rotary indexing table 40 and fixed there, for example, by means of a vacuum. Since the rotary indexing table is driven clocked, can be integrated at a position of the Auflegeposition in the direction of rotation of the clock subsequent position, for example, a flat screen printing, as is customary in the printing of opaque white.
  • a flat screen printing unit for painting the printed CDs can be integrated in the removal system 2 at a similar position or the already mentioned print check system can be integrated at a further position.
  • the printing unit or coating unit is followed by a drying system.
  • the above-described delivery system is taking on one following position the white printed CDs 4 from the rotary indexing table 40 and places them in the manner described on the transport carrier 10th
  • each individual carrier 10 it is provided to carry out a movement control of each individual carrier 10 at specific positions along the transport path 3.
  • the common drive motor 15 of the rotary star 13 rotates as before with a constant speed wherein the force is transmitted as described via gears on the rotary star 13.
  • the respective drive arms 14 it is provided to carry out the respective drive arms 14 as articulated arms.
  • a first part of the articulated arm 14a is connected via a rotation axis 14b to the common turntable 17.
  • a spaced from the axis of rotation 14b mounted on the articulated arm 14a roller 14c is pressed by a tensioning device, not shown, on a fixed cam 17a. Now, when the turntable 17 is moved with the articulated arms 14a mounted thereon, the rollers 14c slide along the edge of the fixed cam 17a.
  • the articulated arm 14a is rotated more or less from a middle position.
  • a rotatably mounted at its other end transmission arm 14d which is connected to the respective carrier 10 via a rotation axis, transmits the force of the drive motor 15 to the carrier.
  • the carrier 10 is accelerated or decelerated depending on its position along the transport path through the formation of the cam.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckmaschine zum Bedrucken von Einzelobjekten, insbesondere CDs oder DVDs, mittels wenigstens einer Druckstation unter Verwendung eines oder mehrerer Druckverfahren wobei die Einzelobjekte die wenigstens eine Druckstation auf einem Transportweg in Transportträgern durchlaufen und wobei mittels Greifern (8) während einer Bewegung der Greifer (8) und der Transportträger (10,11) Einzelobjekte (4) in Transportträger (10,11) ablegbar und aus Transportträgern (10,11) entnehmbar sind und die Einzelobjekte (4) zum Transportträger (10,11) während des Ablegevorganges zentrierbar sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Greifersystem mit wenigstens einem Greifer, um zu bedruckende Einzelobjekte auf eine auf den Transportträgern dafür vorgesehene Fläche abzulegen und dort zu zentrieren, wobei ein Greifer (8) eine Zentrieranordnung (8a,8b) mit einem zentrierenden Ende (8b), insbesondere in Form einer Kalotte, aufweist, das in eine Zentrieröffnung (401) eines Objektes (4) eingreift und mittels der ein Objekt (4) zentrisch zu einer Ablagefläche eines Transportträgers (10,11) ausrichtbar ist. Die Erfindung betrifft auch ein Greifersystem welches mehrere um eine Rotationsachse, insbesondere in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse angeordnete Zuführarme (7,7a) aufweist, wobei an einem Zuführarm (7,7a), insbesondere an dessen Ende, gelenkig ein wenigstens einarmiger, bevorzugt zweiarmiger Tragarm (7g) angeordnet ist, der wenigstens einen Greifer (B) trägt, wobei die Stellung des Tragarms (7g) zum Zuführarm (7,7a) während der Rotation variierbar, insbesondere steuerbar ist. Die Erfindung betrifft auch einen Transportträger, mit einer Ausnehmung in die ein zentrierendes Ende einer Zentrieranordnung eines Greifers eindringen kann, bei dem die Ausnehmung (10a) in einem Bauteil des Transportträgers (10,11) angeordnet ist, welches senkrecht zur Ablagefläche verschieblich ist, insbesondere federnd im Transportträger (10,11) gelagert ist, Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bedrucken von Einzelobjekten.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Druckmaschine zum Bedrucken von Einzelobjekten, insbesondere CDs oder DVDs, mittels wenigstens einer Druckstation unter Verwendung eines oder mehrerer Druckverfahren wobei die Einzelobjekte die wenigstens eine Druckstation auf einem Transportweg in Transportträgern durchlaufen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Greifersystem, einen Transportträger, sowie ein Verfahren zum Bedrucken von Einzelobjekten.
  • Druckmaschinen für die Bedruckung von einzelnen Objekten mit mindestens einer flachen Seite wie beispielsweise CDs oder DVDs sind bekannt. So beschreibt die DE 44 38 246 eine Druckmaschine zur Bedruckung von CDs oder DVDs mittels eines Offsetverfahrens.
  • In der Beschreibung dieses Dokumentes werden die Objekte einzeln von Transportspindeln mittels eines Greifersystems auf dafür vorgesehene Transportschlitten gelegt und dort mittels Unterdruck (Vakuum) fixiert. Die Fixierung ist notwendig, da die Objekte während der nachfolgenden Bedruckung einer mechanischen Belastung unterliegen und sie aufgrund der Adhäsion der übertragenen Druckfarbe zum Gummituch und der Objektoberfläche von dem Transportträger heruntergezogen werden können.
  • Die Bedruckung der Objektoberflächen erfolgt in bekannter Weise im Mehrfarbendruck, wobei hier ein 4-Farb-Druck zunächst auf eine gemeinsame Übertragungswalze aufgebracht wird und in einem zweiten Schritt das vollständige, mehrfarbige Bild auf das Objekt übertragen wird. Eine anschließende Trocknung der Farben je nach verwendetem Farbtyp fixiert das Bild dauerhaft auf der Oberfläche des Objektes.
  • Da das Auflegen der Objekte mittels eines Greifarmes von Vorratsspindeln erfolgt, ist es in der beschriebenen Vorrichtung erforderlich den Transport der Transportträger zu stoppen, um die Objekte passgenau in eine auf dem Transportträger vorgesehene Aufnahmeöffnung zu legen. Ein weiterer Stoppvorgang ist erforderlich, wenn die Objekte als Grundierung in einem nachfolgenden Schritt in einer Siebdruckeinheit bedruckt werden.
  • Diese Siebdruckeinheiten sind in der Regel als Flach-Siebdruckeinheiten ausgeführt. Die nachfolgende Bedruckung mit Offsetdruckwerken hingegen erfordert eine kontinuierliche Bewegung der Transportträger unter den Druckwerken, so dass sich bei der Kombination aller beteiligten Bewegungsabläufe die Aufgabe ergibt, eine diskontinuierliche mit einer kontinuierlichen Bewegung zu synchronisieren und die Transportträger entlang der Bewegungsbahn zwischen den Bewegungsabschnitte synchronisiert zu übergeben. Nachteilig bei einer solchen Kombination von Bewegungsabläufen ist, dass die Realisierung mit einem erheblichen maschinenbaulichen und steuerungstechnischen Aufwand verbunden ist und zudem erhebliche Kosten verursacht.
  • Da es für eine zentrische Bedruckung der CD mit den nachfolgenden Druckwerken erforderlich ist, die CD zentrisch auf dem Transportträger aufzulegen und zu fixieren ist es vorgesehen einen Zentrierdorn unmittelbar nach dem erfolgten Auflegen der CDs auf den Transportträger durch die zentrale Öffnung zu bewegen. Dieser Zentrierdorn kann beispielsweise konisch ausgeführt sein, wobei die CD aufgrund der Konizität des Zentrierdornes in eine ausgerichtete Position geschoben wird.
  • Ist die CD ausgerichtet worden, wird sie in dieser Position beispielsweise mittels einer Vakuumvorrichtung auf dem Transportträger fixiert und der Zentrierdorn kann gefahrlos wieder entfernt werden, ohne die Position der CD zu verändem. Um ein Verklemmen des Zentrierdornes in der zentralen Öffnung der CD zu vermeiden, was aufgrund von Verschmutzung oder Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der CD's auftreten kann, und um die Positionsgenauigkeit weiter zu erhöhen kann alternativ zu einem konischen Zentrierdorn ein Spreizdom verwendet werden.
  • Ein solcher Dorn umfasst beispielsweise 3 Spreizbacken, die symmetrisch um eine gemeinsame Welle angeordnet sind und im nicht gespreizten Zustand einen Gesamtdurchmesser aufweisen, der kleiner als der minimale Durchmesser der zentralen Öffnung der CD ist. Über eine gemeinsame Vorrichtung können die Backen symmetrisch radial nach außen bewegt werden, um so einen effektiven Durchmesser zu erzeugen, der größer oder gleich dem maximalen Durchmesser der zentralen Öffnung einer CD ist.
  • Zum Schutz vor Beschädigungen der CD können weiterhin kraftbegrenzende Elemente wie Federn oder Kraftsensoren vorgesehen sein. Aufgrund der Symmetrie der Bewegung wird eine nach dem erfolgten Auflegen noch nicht zentrisch liegende CD zum Zentrierdorn zentriert. Da dieser wiederum zu der Position des jeweiligen Transportträgers zentriert ist, wird somit die CD zum Transportträger zentriert. Nach der erfolgten Zentrierung wird wie bereits beschrieben die CD beispielsweise mittels einer Vakuumvorrichtung auf dem Transportträger fixiert.
  • Nach der erfolgten Fixierung wird nun die Spreizung der Backen des Spreizdomes aufgehoben, so dass der effektive Durchmesser des Spreizdornes wiederum kleiner als der minimale Durchmesser der zentralen Bohrung der CD ist, In diesem Zustand kann der Zentrierdom nun gefahrlos aus der zentralen Bohrung der CD gehoben werden, ohne die CD zu beschädigen oder sie bei einer Verklemmung von dem Transportträger wieder abzuheben.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, den mechanischen Aufwand und den erforderlichen Steuerungsaufwand bei einer Druckmaschine zu vereinfachen.
  • Diese Aufgabe wir mittels einer Druckmaschine und eines Verfahrens gelöst, bei der/dem Einzelobjekte aus einem Vorrat, z.B. einem Transportstapel oder einer Transportspindel einzeln oder parallel nebeneinander mehrere entnehmbar und während einer kontinuierlichen Bewegung der Transportträger auf diese insbesondere positionsgenau ablegbar sind wobei die Zentrierung der Einzelobjekte zu einem Transportträger während des Ablegevorganges erfolgt. Weiterhin erfolgt auch das Entnehmen der Einzelobjekte von Transportträgern bei einer Bewegung der Transportträger.
  • Gemäß der Erfindung müssen so die Transportträger während des Auflegens der Einzelobjekte in die dafür vorgesehene Aufnahme der Transportträger, während der Zentrierung und auch während des Entnehmens von Transportträgern nicht angehalten werden. Hierdurch ergibt sich in Kombination mit den erforderlichen Bewegungsabläufen unter den Offsetdruckwerken nur noch eine einzige kontinuierliche Bewegung im Transportweg der Einzelobjekte durch die Druckmaschine.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erwähnt.
  • In den Nebenansprüchen sind erfindungsgemäß einsetzbare Greifersysteme und Transportträger genannt, mit denen eine Zentrierung der Objekte im Transportträger und eine Angleichung der Geschwindigkeit von Greifer und Transportträger erreichbar ist.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den nachfolgenden Figuren dargestellt. Es zeigen:
    • Figur 1:
    Die grundsätzliche schematische Darstellung einer Transportvorrichtung, wie sie in einer Druckmaschine verwendet wird unter Verwendung der Erfindung;
    Figur 2:
    eine Greifvorrichtung zum Transport von Objekten von einem Vorrat zu einem Transportträger;
    Figur 3:
    eine Detailansicht der kurvengesteuerten Mechanik eines Greifersystems;
    Figur 4:
    den Transportweg der Spindeln;
    Figur 5:
    eine Detailansicht der Zentriervorrichtungen an Greifer und Transportträger;
    Figur 6:
    eine Transportvorrichtung mit einem dem Greifersystem vor- bzw. nachgeschalteten Rotationstisch;
    Figur 7:
    eine Transportvorrichtung mit kurvengesteuerten Mitnehmern zum Antrieb der Transportträger,
  • Die vollständige Vorrichtung umfasst im Wesentlichen ein Zuführsystem 1 mit der Aufgabe die Einzelobjekte 4, beispielsweise CDs, von ihren Spindeln 4a zu entnehmen und auf die Transportträger 10 des Transportsystems 3 zu fördern, einem Transportsystem 3 mit einem geschlossenen Transportweg 3a, entlang dessen einzelne Behandlungsstationen 12a bis 12g für die auf Transportträgern 10 befindliche Einzelobjekte 4 angeordnet sind, und einem Entnahmesystem 3 mit der Aufgabe die entlang des Transportsystems 3 behandelten Einzelobjekte 4 von den Transportträgern 10 zu entnehmen und auf Spindeln 4a abzulegen.
  • Im folgenden wird die weitere Beschreibung der Druckmaschine anhand von CDs als Einzelobjekte verwendet, wobei ohne Einschränkung der Allgemeinheit auch anders geartete Einzelobjekte verwendet werden können.
    • zuführsystem
  • Die Aufgabe des Zuführsystems 1 ist es, die auf Spindeln 4a angelieferten CDs 4 von den Spindeln 4a einzeln von oben zu entnehmen und auf den Transportträgern 10 abzulegen. Diese Einheit muss zwangsläufig getaktet angetrieben werden, da die CDs 4 mit ihrer zentralen Öffnung 401 auf einer zentral und vertikal auf der Spindel 4a befindlichen Achse 4b aufgereiht sind.
  • Eine Entnahme kann nur von oben und entlang der vertikalen Achse 4b erfolgen, was für die Zeit der CD Entnahme einen Stillstand des Zuführarmes 7a oberhalb der Spindel 4a erfordert, Um eine Entnahme von CDs 4 vom CD Stapel 4c zu ermöglichen und gleichzeitig eine Bewegung des Zuführarmes 7a Ober der Spindel 4a zu ermöglichen, ist es erforderlich während der Stillstandszeit zur Entnahme von CDs 4 den Zuführarm 7a oder eine daran befindliche Greifervorrichtung 8 abzusenken, so dass eine am Ende des Zuführarmes 7a befindliche Greifervorrichtung 8 eine CD 4 vom CD Stapel 4c entnehmen kann.
  • Um einen konstanten Hub für diese Bewegung zu ermöglichen wird der auf der Spindel 4a aufliegende CD Stapel 4c kontinuierlich oder in kleinen Schritten durch einen nicht gezeichneten separaten Mechanismus angehoben. Zweckmäßigerweise wird die obere Kante des CD-Stapels 4c mittels nicht dargestellter Sensoren erfasst und die aktuelle Höhe der oberen Kante des CD-Stapels 4c auf der Spindel 4a entsprechend nach Bedarf durch weiteres Anheben des CD-Stapels 4c nachgeregelt.
  • Um während eines Spindelwechsels eine ununterbrochene Zuführung von CDs 4 zurAufrechterhaltung eines kontinuierlichen Druckprozesses zu ermöglichen, ist es weiterhin vorgesehen, direkt oberhalb jeder Spindel an der Abnahmeposition in dem Zuführsystem an jeder Entnahmeposition einen Zwischenspeicher für CDs vorzusehen, mit dessen Inhalt die Zeitspanne eines Spindelwechsels überbrückt werden kann, so dass der Materialfluss zu den Druckwerken nicht unterbrochen wird.
  • Das Füllen dieses Zwischenspeichers erfolgt durch das eingangs erwähnte Heben des CD- Stapels 4c derart, dass der CD Stapel 4c soweit angehoben wird, dass ein oberer Teil des CD Stapels 4c und damit eine bestimmte Anzahl von CDs 4 außerhalb der Spindelachse 4b liegt und gleichzeitig in den Zwischenspeicherbereich hineinragt.
  • Die Führung der CDs 4 erfolgt in diesem Bereich nicht mehr Ober die zentrale Öffnung der CD 4 sondern Über Führungselemente, die entlang des Umfanges der CD 4 angeordnet sind. Zudem ist die Übergabe der Führung zwischen beiden Bereichen so ausgeführt, dass eine CD 4 zu keinem Zeitpunkt ungeführt ist. Mittels Vorrichtungen entlang des Umfanges der CD 4 werden die CDs 4 so gehalten, dass lediglich eine Entnahme der CDs nach oben möglich ist und die CDs 4 von der Spindel 4a in den Speicher nachgeschoben werden können, diese aber nicht nach unten herausfallen können.
  • Die äußere Führung der CDs 4 unterstützt gleichzeitig die Positionierung der CDs 4 zum Greifersystem 8.
  • Das Zuführsystem 1 umfasst beispielsweise einen sternförmigen Dreharm 7 mit beispielsweise fünf Zuführarmen 7a, der in einer horizontalen Bewegung schrittweise um eine Achse 7c gedreht wird. Jeder der Zuführarme 7a trägt an seinem äußeren Ende eine oder mehrere Greifervorrichtungen 8 mit jeweils einem oder mehreren in einer oder mehreren Gruppen zusammengefassten Greiferelementen, beispielsweise Vakuumsaugern 8d, die an ein mittels Ventilen gesteuertes Vakuumsystem angeschlossen sind.
  • Zusätzlich ist vorgesehen, dass die Greifervorrichtung 8 über eine Hebevorrichtung 7e eine gesteuerte vertikale Auf- und Abwärtsbewegung durchführen kann, um so während seiner Stillstandsphase beispielsweise CDs 4 von den Spindeln 4a einzeln abzunehmen oder während einer Stillstandsphase oder einer Bewegungsphase die abgenommenen CDs 4 auf den Trägern 10 zu positionieren oder gegebenenfalls an einer nicht dargestellten Code-Ceck Position, an der mittels eines optischen Lesegerätes die CD Kennung erfasst wird, oder an einer nicht dargestellten Auswurfposition abzulegen.
  • Die Hebevorrichtung 7e kann beispielsweise mittels eines Pneumatikzylinders oder eines elektrischen Antriebs angetrieben werden, Die Taktung der Dreharme erfolgt beispielsweise über ein nicht dargestelltes angeflanschtes Schrittgetriebe, das beispielsweise pro Takt eine volle Umdrehung von 360° macht. Bei den genannten beispielhaften 5 Entnahmearmen 7a des Dreharms 7 und der erforderlichen Symmetrie der Bewegungsabläufe bedeutet dies eine Drehung des Dreharms 7 um 72° pro Umdrehung des Taktgetriebes. Es sind selbstverständlich andere Kombinationen und Werte ebenfalls möglich ohne die Allgemeingültigkeit einzuschränken.
  • Ein Takt des Schrittgetriebes der beispielhaft genannten 360° ist weiter unterteilt in einzelne Bewegungsabschnitte mit beispielsweise folgender Aufteilung:
  • Einem Winkel von 50° Stillstand, 130° Beschleunigung auf Arbeitsgeschwindigkeit, 50° konstante Geschwindigkeit und 130° Verzögerung bis zum Stillstand.
  • Ein kompletter Zyklus eines einzelnen Entnahmearmes 7a umfasst in diesem Beispiel fünf Takte, wobei in einem ersten Takt eine oder mehrere CDs ― je nach der verwendeten Anzahl von Greifervorrichtungen 8 ― von einer oder mehreren Spirideln 4a abgenommen werden. Hierzu befinden sich die Greifervorrichtungen 8 des betrachteten Dreharms 7a direkt oberhalb der Spindeln 4b in der Stillstandsphase des ersten Taktes. Die Greifervorrichtung 8 wird nun über die genannte Hebevorrichtung 7e während des Stillstandes aus einer ersten Position in Richtung der oberen CDs 4 auf den Spindeln 4a in eine zweite Position bewegt, so dass die Greifervorrichtung 8 die oberste CD 4 vom CD-Stapel 4c auf der Spindel 4a abnehmen kann.
  • Nach einer erfolgten Entnahme der CDs 4 wird die Greifervorrichtung 8 über die Hebevorrichtung 7e wieder zurück in die erste Position bewegt, wodurch der Dreharm 7 wieder gefahrlos frei beweglich ist. In der darauf folgenden Beschleunigungsphase des ersten Taktes der Drehbewegung des Dreharmes 7, der Phase konstanter Geschwindigkeit und der Verzögerungsphase wird der betrachtete Zuführarm 7a mit den CDs 4 um 72° weiterbewegt und gelangt an eine Position, an der sich optional ein nicht dargestelltes optisches Lesegerät befinden kann, mit dessen Hilfe es möglich ist die im Innenring jeder CD gespeicherte maschinenlesbare Information zu lesen, Stimmt diese Information mit einer in einem übergeordneten Rechnersystem abgelegten Information nicht überein, so wird die CD 4 nach dem darauf folgenden Takt und damit nach weiteren 72° Drehwinkel, an einer nicht dargestellten Auswurfstation auf eigens für diesen Zweck bereit gestellte Spindeln 4a abgelegt.
  • Stimmen die Informationen überein, so verbleibt die CD 4 an der Greifervorrichtung 8 und wird nun nach der Beschleunigungsphase des darauf folgenden Taktes während der Phase konstanter Bewegung auf dem Transportträger 10 abgelegt, der sich entlang des Transportweges 3a zu diesem Zeitpunkt mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt.
  • Da der Zuführarm 7a während dieser Phase eine kreisförmige Bewegung ausführt, ist es vorgesehen bei Verwendung von mehreren Greifersystemen 8 diese je auf einem am Zuführarm 7a auf einer Drehachse 7h drehbar gelagerten Tragarm 7g zu befestigen. Mittels eines auf der Drehachse 7h befestigten Zahnrads 7i und einem Teilzahnrad 7k, das sich an einem Ende eines auf einer Achse 7p am Arm 7a drehbar gelagerten Hebelarmes 7m angebracht ist, kann der Tragarm 7g verdreht werden. Das andere Ende 7n des Hebelarmes 7m, an dem z.B. eine Rolle angeordnet sein kann, steht mit einer feststehende Kurvenscheibe 7o in Wirkverbindung.
  • Wird der Dreharm 7 mit den an den Zuführarm befindlichen genannten Vorrichtungen gedreht, so gleitet das Ende 7n des Hebelarmes 7m über die Kante der Kurvenscheibe 7o und steuert über das Teilzahnrad 7k und das Zahnrad 7i die Position des Armes 7g. Durch eine entsprechende Form der Kurvenscheibe 7o ist es somit möglich während der Bewegungsphase des Ablegens oder Aufnehmens von CDs 4 auf/aus den Trägem 10 die kreisförmige Bewegung des Dreharmes 7 und des an seinem Ende befindlichen Tragarmes 7g der Form der Bewegung der Träger 10 anzugleichen, um so ein Ablegen/Aufnehmen der CDs 4 auf/aus den Trägem 10 zu ermöglichen.
  • Da es für eine zentrische Bedruckung der CDs 4 in den entlang des Transportweges 3a nachfolgenden Druckstationen 12a bis 12g erforderlich ist, die CDs 4 zentrisch auf den Transportträgern 10 aufzulegen und in dieser Position zu fixieren ist es vorgesehen, dass an jeder Greifervorrichtung 8 wie in Figur 2 dargestellt eine Zentriervorrichtung 8a angebracht ist, die während des Aufnehmens einer CD 4 vom CD Stapel 4c eine Zentrierung der CD zum Greifersystem 8 bewirkt und weiterhin während der Ablegebewegung der CD 4 auf den Transportträger 10 die CD 4 zentrisch auf den Transportträger 10 ablegt, wo sie unmittelbar darauf beispielsweise mittels eines Vakuums fixiert wird.
  • Hierzu ist das Ende der zentriervorrichtung 8a als konvexe Kalotte 8b ausgeführt, gegen die die CD 4 nach dem Abheben vom CD-Stapel 4c auf der Spindel 4a so gepresst wird, dass die Kalotte 8b in die Zentrieröffnung 401 der CD 4 eingreift. Ist die Greifervorrichtung 8 mit flexiblen Vakuumsaugem 8d ausgeführt, kann dies durch das Anlegen des Vakuums an die Sauger und das damit verbundene Zusammenziehen der Vakuumsauger erfolgen, Das Vakuum hält somit zum Einen die CD fest und presst sie zum anderen mit ihrer Zentrieröffnung 401 an die genannte Kalotte 8b, wodurch die CD 4 zum Greifersystem 8 zentriert wird.
  • Alternativ kann das Greifersystem 8 flexibel aufgehängt sein und/oder die Zentrieröffnung 401 der CD 4 mit einem separaten gesteuerten Bewegungselement an die Kalotte 8b pressen. Der effektive Durchmesser der Kalotte 8b ist dabei größer gewählt als der maxirnale Durchmesser der Zentrieröffnung 401 der CD 4 wodurch ein Verklemmen der CD auf der Zentrieröffnung vermieden wird.
  • Um eine positionsgenaue Übergabe der CD 4 auf den Transportträger 10 zu garantieren ist es weiterhin vorgesehen auf dem Transportträger 10 zentrisch eine konkave Öffnung 10a vorzusehen, in welche die Kalotte 8b während des Ablegens der CD eingreift, Hiermit wird die aufgenommene CD 4 zu der gewünschten Position auf dem Transportträger 10 zentriert. Alternativ zu der genannten Kugelkalotte 8b können andere Formen gewählt werden, die den gleichen Zweck erfüllen.
  • Insbesondere können die Krümmungsradien der genannten Kalotte 8b und der genannten konkaven Öffnung 10a gleich sein oder unterschiedliche Radien und Durchmesser aufweisen, Da die zu bedruckenden Objekte unterschiedliche Dicke aufweisen können wie beispielsweise CDs mit einer nominellen Dicke von 1,2 mm oder DVD-Hälften mit einer Dicke von 0,6 mm würde eine bestimmte Kombination aus Kalotte 8b und konkave Öffnung 10a nur für eine bestimmte Dicke des zu bedruckenden Objektes mit der erforderlichen Genauigkeit funktionieren. Ist nämlich das Objekt zu dick, erreicht die Kalotte 8b nicht den Grund der konkaven Öffnung 10a, ist das Objekt zu dünn, fällt es beim Abschalten des Vakuums der Vakuumsauger 8d unkontrolliert auf die Oberfläche des Transportträgers 10. In beiden Fällen ist ein positionsgenaues Ablegen nicht möglich.
  • Um das positionsgenaue Ablegen zu ermöglichen unabhängig von der Dicke der verwendeten Objekte ist es weiterhin vorgesehen, die konkave Öffnung 10a an der Oberfläche eines Stempels 10b vorzusehen, der spielfrei und über eine Druckfeder 10c in dem Transportträger 10 gelagert ist. Die Form der Kalotte 8b ist dann so auszuführen, dass für alle in Betracht kommenden unterschiedlich dicken Objekte die Vorderkante 8c der Kalotte 8b nach dem Aufnehmen eines Objektes soweit unterhalb der Unterkante des Objekts liegt, dass die Vorderkante 8c in die konkave Öffnung 10a eingreift und diese je nach Dicke des zu bedruckenden Objektes nach unten drückt.
  • Alternativ hierzu kann an der Vorderkante 8c der Kalotte zentrisch zur Kalottenachse ein Druckstück 8e beispielsweise eine Kugel auf einer Druckfeder 8f gelagert angebracht sein. Diese wirkt in ähnlicher Weise beim Ablegen des Objektes auf den Transportträger 10 derart, dass sie zum Einen zentrisch in die konkave Öffnung 10a eingreift und damit die Kalotte 8b mit dem daran befindlichen Objekt zur Ablegeposition auf dem Transportträger 10 zentriert und zum Anderen unterschiedliche Dicken der Objekte durch ihre federnde Lagerung ausgleicht. Das Druckstück 8e weist dabei einen kleineren Durchmesser als der kleinste Durchmesser der Zentrieröffnungen der betrachteten Objekte auf.
  • Eine wesentliche Aufgabe der Erfindung ist es, die Ablage der CDs 4 auf den Transportträgern 10 während der gleichförmigen Bewegung des ansonsten taktweise arbeitenden Zuführsystems 1 zu ermöglichen. Wie oben bereits beispielhaft gezeigt, kann dies innerhalb des genannten 50° Winkels eines Taktes des Schrittgetriebes, während dessen eine gleichförmige Bewegung der Zuführarme 7a erfolgt, geschehen. Diese 50° entsprechen in dem genannten Beispiel einem 10° Winkel an dem Zuführarm 7a.
  • Da die Bewegung der Zuführarme 7a kreisförmig um die Drehachse es Dreharmes ist und die Bewegung der Transportträger auf ihrem Transportweg wie weiter unten beschrieben kreisförmig um die Drehachse des Antriebssternes oder auch linear sein kann, ergibt sich in der Überlagerung der gleichförmig bewegten Teilstrecken eine Abweichung zwischen den Wegstrecken quer zur gemeinsamen Bewegungsrichtung.
  • Je nach verwendeten Radien kann diese Abweichung im Bereich von +-0,01 mm bis +-1mm liegen. Zur Kompensation dieser Abweichung, die sich während der Bewegung kontinuierlich ändern kann ist die Greifervorrichtung 8 mit der Zentriervorrichtung 8a am Zuführarm 7a zusätzlich über eine flexible Lagerung 800 befestigt sein. Hierdurch wird gewährleistet, das beim Auflegen der CDs 4 auf den Transportträger 10 die Kalotte 8b der Zentriervorrichtung 8a in eine dafür vorgesehene konkave Öffnung 10a auf dem Transportträger 10 rutscht und die zuvor auf der Kalotte 8b zentrierte CD 4 nun auch auf dem Transportträger 10 zentrisch liegt.
  • In dieser Position wird nun beispielsweise ein in dem Transportträger 10 integriertes Vakuumsystem aktiviert, das über nicht dargestellte Kanäle und Öffnungen wie beispielsweise Bohrungen in der Auflagefläche für die CD auf der Oberfläche des Transportträgers 10 eine darauf liegende CD 4 aufgrund des erzeugten Unterdrucks fixiert, Zweckmäßigerweise ist die Anordnung der Öffnungen oder Bohrungen in der Auflagefläche dergestalt, dass eine darauf liegende CD alle Öffnungen vollständig überdeckt.
  • In einer alternativen Ausführung können die einzelnen Öffnungen und deren Zuführungen in Gruppen zusammengefasst sein und über jeweils einzelne Ventile getrennt gesteuert werden. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass je nach Ausführung der geometrischen Anordnung der genannten Öffnungen unterschiedlich große oder unterschiedlich geformte CDs oder andere zu bedruckende Objekte auf den Transportträgern 10 fixiert werden können indem lediglich die zu der jeweiligen Form korrespondierenden Gruppen geschaltet werden..
    • Transportsystem
  • Die Transportträger 10 selbst werden entlang eines im wesentlichen polygonalen, geschlossenen Transportweges 3a geführt. Hierbei wird im Sinne der Erfindung unter einem polygonalen Transportweg verstanden, dass sich mehrere lineare Transportwegabschnitte aneinander anschließen, wobei benachbarte lineare Transportwegabschnitte einen Winkel zueinander aufweisen, wobei insbesondere alle linearen Transportwegabschnitte gleich lang sind und benachbarte Abschnitte zueinander immer denselben Winkel aufweisen. Hierdurch ergibt sich ein rotationssymmetrischer Transportweg um eine ausgezeichnete Mitte herum. Bevorzugt gehen die einzelnen linearen Transportwegabschnitte stetig in einer über, d.h. in Abweichung zum mathematischen Polynom gehen die linearen Abschnitte gerundet ineinander über.
  • Die Anzahl der linearen Transportwegabschnitte entspricht dabei bevorzugt der Anzahl der verwendeten Transportträger 10, die jeweils pro Takt des Zuführsystems 1 mit CDs beladen werden. Wird also beispielsweise von dem Zuführsystem 1 jeweils nur eine CD 4 von einem CD Stapel 4c einer Zuführspindel 4a abgenommen und auf einem Transportträger 10 abgelegt, so entspricht die Anzahl der linearen Transportwegabschnitte genau der Anzahl der verwendeten Transportträger.
  • Bei einer Anzahl von beispielsweise 10 linearen Transporfwegabschnitten werden also ebenfalls 10 Transportträger 10 verwendet. Werden alternativ dazu beispielsweise von dem Zuführsystem jeweils zwei CDs von zwei unterschiedlichen CD Stapeln 4c zweier Zuführspindeln 4a abgenommen und auf zwei unterschiedlichen Transportträgern 10 abgelegt, so entspricht die Anzahl der linearen Transportwegabschnitte genau der Hälfte der verwendeten Transportträger. Bei einer Anzahl von beispielsweise 10 linearen Transportwegabschnitte werden also 20 Transportträger 10 verwendet. Entsprechend der Anzahl der gleichzeitig aufgelegten CDs 4 sind benachbarte Transportträger 10 zu Gruppen 11 zusammengefasst, wobei die einzelnen Transportträger miteinander über ein Gelenk 11a verbunden sind. Die Länge des linearen Transportwegabschnitte im Zuführbereich ist dabei mindestens so lang wie die Summe der Gesamtlänge L einer solchen über Gelenke 11a verbundenen Gruppe 11 und die bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit v zurückgelegte Strecke s während des Ablegevorganges der CDs 4 auf die Transportträger 10. Befindet sich eine Gruppe 11 im linearen Transportwegabschnitt, so entspricht zudem der Abstand der konkaven Öffnungen 10a auf den Ablageflächen der in einer Gruppe 11 zusammengefassten Transportelemente 10 dem Abstand der Kalotten 8b eines Zuführarmes 7a des Zuführsystems 1.
  • Die Führung der Transportträger 10 erfolgt beispielsweise in Führungsschienen entlang der genannten Polygonstrecke 3a, wobei durch die Verwendung von beispielsweise V-förmigen Nuten und entsprechend geformten Rollen die Bewegung in radialer Richtung zur Drehachse 16 des Antriebssterns 13 spielfrei ausgeführt ist.
  • Der Antrieb der Transportsträger 10 bzw, der Gruppen 11 erfolgt über einen im Zentrum des Polygonzuges d.h. des polygonalen Transportweges angeordneten drehbar gelagerten Antriebsstern 13, der entsprechend der Anzahl der verwendeten Transportträger 10 bzw. Transportträgergruppen 11 eine jeweils gleiche Anzahl von Antriebsarmen 14 aufweist. Diese sind an ihren Enden über eine Drehachse mit den Gelenken 11a jeweils mit einer Transportträgergruppe 11 verbunden.
  • Vorteilhaft ist hier, dass die für jeden Transportträger 10 erforderliche Vakuumzuführung über einen gemeinsamen zentralen Vakuumanschluss in der Achse 16 des Antriebssternes 13 erfolgen kann und so aufwändige und unzuverlässige Vakuumgleitschienen vermieden werden. Hierzu ist die Achse 16 des Antriebssternes 13 hohl ausgeführt und mit einem drehbaren Vakuumanschluss versehen. Weiterhin können entlang der jeweiligen Antriebsarme 14 des Antriebssternes 13 oder auf einer gemeinsamen Montageplatte die benötigten Steuerventile für das Vakuum und / oder elektrische Steuereinrichtungen angebracht sein, die über auf der Achse 16 angebrachte Schleiferkontakte mit einer übergeordneten Steuerung und Stromversorgung verbunden sind.
  • Der Antrieb des Antriebssternes 13 erfolgt über einen zentralen Antriebsmotor 15, der beispielsweise über spielfreie Zahnräder oder Getriebe auf ein auf der Drehachse 16 des Antriebssternes 13 montiertes zentrales Zahnrad wirkt. Die Geschwindigkeit, mit der die Transportträger 10 bewegt werden ist im wesentlichen zumindest während des Druckprozesses konstant und so mit der Geschwindigkeit des Zuführsystems 1 und der Geschwindigkeit des Entnahmesystems 2 während deren Bewegungsabschnitte mit konstanter Geschwindigkeit synchronisiert, dass ein Gleichlauf zwischen Zuführsystem 1 und Entnahmesystem 2 und Transportträgem 10 während dieser Zeitabschnitte gewährleistet ist. Zur Synchronisation der Bewegungen sind die jeweiligen Antriebsmotore des Zuführsystems 1 und des Entnahmesystems 2 über eine entsprechende elektronische Steuerung mit dem Antrieb des Antriebssternes 13 synchronisiert
  • Entlang der jeweiligen linearen Transportwegabschnitte sind in den linearen Bereichen 12a bis 12g die jeweiligen Behandlungsstationen wie beispielsweise Druckwerke angeordnet. Abhängig von der gewünschten Bedruckung können dies Druckwerke aller gängigen Druckverfahren sein wie beispielsweise rotativer Siebdruck, Flexodruck, Offsetdruck oder auch InkJet Bedruckung oder eine Kombination aus verschiedenen Druckverfahren. Die Geschwindigkeit der Druckabwicklung der jeweiligen Druckwerke entspricht dabei der Geschwindigkeit mit der sich die Transportträger 10 unter den Druckwerken in den Abschnitten 12a bis 12g entlang bewegen.
  • Damit ist sichergestellt, dass ein passergenauer Druck entlang des Umfangsregisters möglich ist. Zur Synchronisation der Bewegungen können die jeweiligen Druckwerke in den Abschnitten 12a bis 12g beispielsweise individuelle Antriebsmotoren wie Synchronmotoren aufweisen, die über eine entsprechende elektronische Steuerung mit dem Antrieb des Antriebssternes 13 synchronisiert werden. Alternativ kann auch eine mechanische Kopplung der Druckwerke mit dem zentralen Antrieb des Antriebssternes hergestellt sein, wodurch zu jedem Zeitpunkt ein exakter Gleichlauf gewährleistet ist.
  • Weitere Behandlungsstationen wie beispielsweise Reinigungseinrichtungen, Einrichtungen zur Härtung oder Trocknung der Druckfarben können ebenfalls im linearen Bereich der Polygonabschnitte angeordnet sein oder auch zweckmäßigerweise in den nicht linearen Bereichen, also den gerundeten Übergängen zwischen zwei linearen Transportwegabschnitten, sofern eine Passergenauigkeit oder Bewegungsgenauigkeit der Transportträger zu den Behandlungsstationen nicht erforderlich ist.
  • Insbesondere kann entlang des letzten linearen Bereiches 12g des Transportweges 3a ein Print-Check-System zur automatischen Überprüfung des Druckergebnisses angebracht sein, mittels derer eine GUT ― SCHLECHT Bewertung des gedruckten Bildes auf jeder einzelnen CD 4 vorgenommen werden kann, Solche bildgebenden Systeme und Verfahren weisen den Vorteil auf, dass unabhängig vom jeweiligen Bediener eine verbindliche und zuverlässige Aussage über die erreichte Qualität der Bedruckung ermöglicht wird.
  • Entsprechend einer Vielzahl von vorgegebenen Qualitätsmerkmalen wird die Güte der Bedruckung jeder einzelnen CD bewertet und als "GUT" oder "SCHLECHT" in einem internen Speicher eines angeschlossenen Computersystems abgelegt. Zusätzlich wird für die Weiterverfolgung die Position der CD in der Reihenfolge aufgezeichnet. Diese Information kann über ein eigenes Rechnersystem ausgewertet werden und in dem nachfolgenden Entnahmesystem 2 die Ablage der CDs steuern, entweder in die Ausgabespindeln für "GUT" befundene CDs, oder in die Reject-Spindeln für "SCHLECHT" befundene CDs.
    • Entnahmesystem
  • Die Entnahme der bedruckten CDs 4 von den Transportträgem 10 erfolgt in dem Entnahmesystem 2, das sich an die Position der letzten Behandlungsstation 12g anschließt. Die Funktionalität des Entnahmesystems 2 ist dabei prinzipiell identisch mit der Funktionalität des Zuführsystems 1 nur in umgekehrter Reihenfolge der Prozessschritte.
  • Die bedruckten CDs 4 werden mittels einer Greifervorrichtung 80 von den Transportträgern 10 entnommen. Ebenso wie bei dem Zuführsystem 1 erfolgt dies während der Bewegung der Transportträger 10, so dass der Dreharm 70 mit den sich daran befindlichen Entnahmearmen 70a die gleichen Bewegungsabläufe durchführen und die gleichen Bedingungen erfüllen müssen wie im Zuführsystem 1. Während der Entnahmephase der CDs 4 von den Transportträgem 10 befindet sich ein Entnahmearm 70a mit der an seinem Ende befindlichen Greifervorrichtung 80 über dem Transportträger 10 mit der darauf liegenden CD 4.
  • Durch Absenken der Greifervorrichtung 80 aus einer ersten Position mittels einer wie im Zuführsystem 1 in gleicher Art und Weise ausgeführten Hebevorrichtung 70e in eine zweite Position, kommt die Greifervorrichtung 80 in mechanischen Kontakt mit der CD 4 und ergreift die CD 4 beispielsweise durch das Anlegen von Vakuum an vorhandene Vakuumsauger. Gleichzeitig oder kurz vor diesem Zeitpunkt wird das die CD 4 auf dem Transportträger 10 festhaltende Vakuum abgeschaltet, so dass die CD 4 leicht entfernt werden kann. Nach dem Erfassen der CD 4 mit der Greifervorrichtung 80 wird diese über die Hebevorrichtung 70e wieder in ihre erste Position zurückbewegt und stoppt nach Abschluss dieses Bewegungstaktes außerhalb der Bewegungsbahn 3a in einer ersten Position.
  • An dieser oder einer nachfolgenden Stop-Position der getakteten Bewegung des Dreharms 70 der Entnahmestation 2 kann sich nun eine Ablagestation für CDs 4 befinden, die bei einer zuvor an der genannten Position 12g erfolgten Überprüfung des Druckergebnisses für "SCHLECHT" bewertet wurden. Da die Position der einzelnen CDs 4 auf ihrem Weg von dem Print-Check System über ein Rechnersystem leicht weiterverfolgt werden kann, ist es in einfacher Weise möglich solche für "SCHLECHT" bewerteten CDs separat an dieser Rejectposition auszuwerfen. Es kann zweckmäßig sein, zum Ablegen der CDs 4 auf den Spindeln 4a den Entnahmearm 70a mittels der Hebevorrichtung 70e aus seiner ersten oberen Position zumindest soweit in eine zweite Position abzusenken, dass ein sicheres Ablegen der CDs 4 auf die Spindel 4a möglich ist.
  • Wurde die bedruckte CD 4 für "GUT" befunden, so verbleibt die CD 4 an der Greifervorrichtung 80 und wird nach einem folgenden Takt an einer weiteren Position auf die dafür vorgesehenen Ausgabespindeln abgelegt, Auch hier kann es zweckmäßig sein, den Entnahmearm 70a mittels der Hebevorrichtung 70e aus seiner ersten oberen Position zumindest soweit in eine zweite Position abzusenken, dass ein sicheres Ablegen der CDs 4 auf die Spindel 4a möglich ist.
  • Im Gegensatz zum Zuführsystem ist es hier nicht erforderlich eine Positionsgenauigkeit zu beachten, so dass auf die im Zuführsystem vorhandenen Zentriereinrichtungen verzichtet werden kann.
  • Zur näheren Verdeutlichung soll im Folgenden der Weg einer CD durch die Maschine beschrieben werden:
  • In einem ersten Schritt wird eine Spindel von einem Bediener auf das beschriebene Förderband gestellt, das die Spindel an die Entnahmeposition transportiert. An dieser Position wird der CD Stapel wie beschrieben soweit angehoben, dass die oberste CD für die Greifer des Zuführarmes gut zu erreichen sind. Die oberste CD wird nun vom CD Stapel im Zuführsystem wie bereits beschrieben mit einem Greifarm entnommen und in eine nachfolgende Position transportiert, an der eine Prüfung der CD Identifikationsnummer stattfindet. Nach erfolgreicher Prüfung wird die CD in einem nachfolgenden Schritt auf einem Transportträger abgelegt.
  • Der Transportträger bewegt sich während des Ablegens bevorzugt mit einer konstanten Bahngeschwindigkeit entlang des beschriebenen polygonalen Weges. Entlang der geraden Strecken des Weges sind jeweils einzelne Druckstationen angeordnet. In einer ersten Druckstation wird nun zur Erzeugung eines weißen Hintergrundes für das zu druckende Bild eine weiße Farbe aufgebracht, bevorzugt mittels eines Siebdruckverfahrens um einen hohen Deckungsgrad zu erhalten. Werden in dem Druckverfahren strahlungshärtenden Druckfarben verwendet, so schließt sich bevorzugt unmittelbar an die Druckstation eine Härtungseinrichtung an, beispielsweise ein UV Trockner.
  • In den folgenden Druckstationen, die beispielsweise mit einem Offsetdruckverfahren arbeiten, werden nun die Farbteilbilder auf den zuvor aufgetragenen weißen Hintergrund aufgedruckt. Um eine Farbverschleppung von Druckwerk zu Druckwerk zu vermeiden ist es zweckmäßig auch hier nach jedem Druckwerk eine Trocknungseinrichtung vorzusehen. Bei Verwendung von strahlungshärtenden Druckfarben sind dies ebenfalls UV-Trockner.
  • Die Anzahl der bildgebenden Druckwerke richtet sich nach der Anzahl der gewünschten Farbauszüge und entspricht bei konventionellem CMYK Druck 4 Druckwerken. Im Anschluss an die Bedruckung der CD mit weißem Hintergrund und farbigem Bild kann sich eine weitere Druckstation anschließen, mittels derer weitere Informationen gedruckt werden können, deren Farben oder Lacke mit den vorangegangenen Druckwerken nicht dargestellt werden können, oder deren hier verwendeten Druckfarben oder Lacke nicht mit den beschriebenen Offsetdruckwerken verdruckt werden können, Beispielsweise kann diese Druckstation als Siebdruckwerk ausgeführt sein um einen Schutzlack auf das Druckbild aufzubringen. Diese Lacke müssen einerseits relativ dick aufgetragen werden um eine entsprechende Schutzwirkung zu zeigen, andererseits auch relativ dünnflüssig sein um eine geschlossene, glänzende Oberfläche zu ergeben. Solche Lacke sind mit Offsetdruckwerken nicht oder nur schwer zu verarbeiten.
  • Alternativ können auch variable Daten mittels InkJet Bedruckung aufgebracht werden, um beispielsweise eine fortlaufende Nummerierung der Produkte zu erzeugen. Nach dem Durchlauf des letzten Druckwerks und einem eventuell nötigen nachfolgenden Trockner kann an einer weiteren Station entlang eines weiteren linearen Teilstückes des polygonalen Transportweges ein Print-Check-System angebracht sein, womit die Druckqualität des gedruckten Bildes auf jeder einzelnen CD erfasst und mit einem Referenzbild verglichen werden kann.
  • In einer nachfolgenden Einheit wird die bedruckte CD von einem Entnahmesystem von dem jeweiligen Transportträger entnommen und je nach Ergebnis der zuvor vorgenommenen Bewertung auf dafür vorgesehene zunächst leere CD Spindeln abgelegt. Die Entnahme der CD von dem Transportträger erfolgt während der kontinuierlichen Bewegung des Transportträgers mittels eines ähnlichen oder gleichen Greifersystems wie im Zuführsystem. Das Ablegen von CDs auf die genannte Reject Spindel erfolgt nur dann, wenn bei der genannten Überprüfung des gedruckten Bildes eine "SCHLECHT" Bewertung für diese CD erfolgte, im anderen Fall, bei einem "GUT" Ergebnis wird diese CD in einem nächsten Takt an die eigentliche Ausgabespindel weitertransportiert und dort auf die Spindel abgelegt.
    • Spindeltransport
  • Es ist weiterhin vorgesehen, die in der Maschine verwendeten Spindeln automatisch von der Eingabeseite des Zuführsystems bis zur Ausgabeseite des Entnahmesystems so zu transportieren, dass die zunächst mit unbedruckten CDs gefüllten Spindeln im Zuführsystem entleert werden, an das Entnahmesystem weitertransportiert werden und dort mit den bedruckten CD's wieder befüllt werden. Die Figur 4 zeigt den Transportweg der Spindeln.
  • Zu diesem Zweck werden die mit unbedruckten CDs gefüllten Spindeln 4a von einem Bediener auf ein sich kontinuierlich bewegendes Zuführband 5a gestellt, von wo sie bis zu einer Stopposition 6a mittels des Transportbandes 5a befördert werden, Ein nicht dargestellter pneumatisch gesteuerter Zylinder ragt in einer ersten Position in den Weg der Spindeln 4a und stoppt die Spindeln 4a zunächst in einer Warteposition, Ist das Transportband 5a als Gliederband mit gleitfähigen Kunststoffelementen ausgeführt, so braucht das Transportband 5a nicht angehalten zu werden. Die Elemente des Transportbandes 5a gleiten in diesem Fall unter den Spindeln 4a hindurch, ohne diese zu kippen oder eine unzulässige Reibung auszuüben, Für eine erste Befüllung des Zuführsystems mit Spindeln 4a wird je nach Ausführung eine oder mehrere Spindeln 4a an ihre jeweilige Arbeitsposition 6c befördert. Dies geschieht, indem der genannte Pneumatikzylinder aus seiner ersten Position in eine zweite Position geschaltet wird, in der er den Transportweg der Spindeln 4a nicht behindert. Nach dem Durchlassen der erforderlichen Anzahl an Spindeln 4a fährt der Pneumatikzylinder wieder in seine erste Position und blockiert weitere Spindeln.
  • Die hindurchgelassenen Spindeln 4a werden zunächst an eine zweite Stopposition 6b mittels des Transportbandes 5a befördert, wo sie mittels eines nicht dargestellten zweiten Pneumatikzylinders beispielsweise quer zur Transportrichtung des Transportbandes in die eigentliche Arbeitsposition 6c geschoben werden. In dieser Position werden die Spindeln 4a mittels einer nicht dargestellten Verriegelungseinrichtung fixiert und gleichzeitig in ihrer Position zum Entnahmearm 7 ausgerichtet, um so das problemlose Entnehmen der CDs 4 mittels des Entnahmearmes 7 zu ermöglichen. Diese Arbeitsposition 6c befindet sich unterhalb einer Stillstandsposition des Entnahmearmes 7. Sobald Spindeln 4a sich in dieser Position befinden, wird mittels einer Hebevorrichtung der CD Stapel 4c nach oben in den Zwischenspeicher und an die Arbeitsposition für die Entnahme bewegt, so dass es möglich ist mit dem beschriebenen Entnahmesystem die CDs4 einzeln von dem CD Stapel 4c zu entnehmen. Gleichzeitig ist es nun möglich eine nächste Anzahl an Spindeln 4a in die zweite Stopposition zu transportieren, um möglichst schnell nach dem Entlehren der Arbeitsspindeln diese durch volle Spindeln zu ersetzen.
  • Nach dem Entlehren einer Spindel 4a wird zunächst die Hebevorrichtung wieder in ihre Ausgangsposition bewegt und die Fixierung der Spindel gelöst und die nun leere Spindel 4a mittel einer Transportvorrichtung aus der Arbeitsposition entfernt. Zweckmäßigerweise geschieht dies in eine entgegen gesetzte Richtung zu der Warteposition der nachfolgenden Spindeln. Um einen möglichst vollautomatischen Produktionsablauf zu ermöglichen ist es vorgesehen, die entleerten Spindeln 4a mit einer Transportvorrichtung 5b beispielsweise unter dem Transportsystem 3 hindurch an das Entnahmesystem 2 zu leiten, wo sie je nach Bestimmung an eine Rejectposition oder eine Ausgabeposition transportiert werden.
  • Die Steuerung des Spindelflusses erfolgt dort in ähnlicher Weise wie bei dem
  • Zuführsystem 1. Je nach Erfordernis werden die leeren Spindeln 4a zunächst mittels eines oder mehrerer pneumatisch gesteuerter Stopzylinder in einer ersten Warteposition gehalten, um dann in eine der beiden Füllpositionen ― Arbeitsposition oder nicht dargestellte Rejectspindelposition ― befördert zu werden. Ist eine Spindel gefüllt, so wird sie in Analogie zum Zuführsystem aus ihrer Arbeitsposition mittels eines Transportsystems auf ein Ausgabeband 5c geschoben, von wo sie durch den Bediener entnommen werden kann. Gleiches geschieht mit den gefüllten Rejectspindeln, wobei hier zweckmäßigerweise ein separates Förderband verwendet wird, um Verwechslungen der Rejectspindein mit den Ausgabespindeln auszuschließen.
    • Weiterere Ausführungen
  • In einer weiteren Ausführung gemäß Figur 6 ist es vorgesehen im Zuführsystem 1 und im Entnahmesystem 2 jeweils einen zusätzlichen Rotationstisch bzw. Rundschalttisch 40 zu integrieren. In diesem Fall werden von den CD Spindeln 4a des Zuführsystems mittels einfacher getaktet arbeitenden Parallelheber 41 CDs 4 auf dafür vorgesehene Ablageflächen auf dem Rundschalttisch 40 transportiert und dort beispielsweise mittels Vakuum fixiert. Da der Rundschalttisch getaktet angetrieben ist, lässt sich an einer der Auflegeposition in Drehrichtung des Taktes nachfolgenden Position beispielsweise ein Flachsiebdruckwerk integrieren, wie es bei der Bedruckung von Deckweiß üblich ist.
  • Ebenso lässt sich im Entnahmesystem 2 an einer ähnlichen Position ein Flachsiebdruckwerk zur Lackierung der bedruckten CDs integrieren oder an einer weiteren Position das bereits genannte Printchecksystem integrieren. Bei strahlungshärtenden Druckfarben schließt sich dem Druckwerk oder Lackierwerk ein Trocknungssystem an. Das oben beschriebene Zuführsystem nimmt an einer nachfolgenden Position die weiß bedruckten CDs 4 vom Rundschalttisch 40 ab und legt sie in der beschriebenen Weise auf die Transportträger 10.
  • In einer weiteren Ausführungsform wie in Figur 7 schematisch gezeigt, ist es vorgesehen, eine Bewegungssteuerung jedes einzelnen Trägers 10 an bestimmten Positionen entlang des Transportweges 3 vorzunehmen. Dazu dreht sich der gemeinsame Antriebsmotor 15 des Drehsternes 13 wie bisher mit konstanter Drehzahl wobei die Kraft wie beschrieben über Zahnräder auf den Drehstern 13 übertragen wird. Zur Steuerung der Bahngeschwindigkeit einzelner Träger 10 an bestimmten Positionen des polygonalen Weges ist es vorgesehen, die jeweiligen Antriebsarme 14 als Gelenkarme auszuführen.
  • Ein erster Teil des Gelenkarmes 14a ist dabei über eine Drehachse 14b mit dem gemeinsamen Drehteller 17 verbunden. Eine von der Drehachse 14b beabstandet auf dem Gelenkarm 14a angebrachte Laufrolle 14c wird über eine nicht dargestellten Spannvorrichtung auf eine feststehende Kurvenscheibe 17a angepresst. Wird nun der Drehteller 17 mit den darauf angebrachten Gelenkarmen 14a bewegt, so gleiten die Laufrollen 14c an der Kante der feststehenden Kurvenscheibe 17a entlang.
  • Je nach Ausführung der Form der Kurvenscheibe wird der Gelenkarm 14a so mehr oder weniger aus einer mittleren Position verdreht. Ein an seinem anderen Ende drehbar gelagerten Übertragungsarm 14d, der mit dem jeweiligen Träger 10 über eine Drehachse verbunden ist, überträgt die Kraftwirkung des Antriebsmotors 15 auf den Träger. Gleichzeitig wird der Träger 10 je nach seiner Position entlang des Transportweges durch die Ausbildung der Kurvenscheibe beschleunigt oder verzögert.
  • Dadurch ist es möglich, bei einer konstanten Drehzahl des Antriebsmotors 15 die Transportträger an bestimmten Positionen des Transportweges für eine kurze Zeit zum Stillstand zu bringen, so dass beispielsweise während dieser Stillstandszeit eine Bedruckung einer auf dem Transportträger 10 aufliegenden CD mit einem Flachsiebdruckwerk erfolgen kann,
  • Es ist ebenfalls möglich Geschwindigkeitsvariationen der Träger entlang der geraden Wegstrecken des Polygonweges durch die Form der Kurvenscheibe so auszugleichen, dass die Träger während der Bewegung unter den Druckwerken eine konstante Geschwindigkeit aufweisen.
  • Aufwändige elektronische Synchronisationsmaßnahmen zwischen der tatsächlichen Bahngeschwindigkeit der Träger und der Abrollgeschwindigkeit der rotativen Druckwerke können so vermieden werden.
    • Bezeichnungen
    • 1: Zuführsystem
    • 2: Entnahmesystem
    • 3: Transportsystem
    • 3a: Transportweg
    • 4: CD
    • 4a: CD Spindel
    • 4b: Spindelachse
    • 4c: CD Stapel
    • 5a, 5c: Transportband
    • 5b: Transportvorrichtung
    • 6a: erste Stopposition
    • 6b: zweite Stopposition
    • 6c: Arbeitsposition
    • 7: Dreharm
    • 7a: Zuführarm
    • 7c: Achse
    • 7e: Hebevorrichtung
    • 7g: Arm
    • 7h: Dehachse
    • 7i: Zahnrad
    • 7k: Teilzahnrad
    • 7m: Hebelarm
    • 7n: Hebelarmende
    • 7o: Kurvenscheibe
    • 8: Greifervorrichtung
    • 8a: Zentriervorrichtung
    • 8b: Kalotte
    • 8c: Vorderkante der Kalotte
    • 8d: Vakuumsauger
    • 8e: Druckstück
    • 8f: Druckfeder
    • 100: Transport- oder Drehrichtungen
    • 10: Transportträger
    • 10a: konkave Öffnung
    • 10b: Stempel
    • 11 Transportträgergruppe
    • 11a; Gelenk
    • 12 a bis g: Position der Druckstationen
    • 13: Antriebsstern
    • 14: Antriebsarm
    • 15: Antriebsstern-Antrieb
    • 16: Achse
    • 17: Lager
    • 19 a, 19 b: Stop- und Fixiereinrichtung
    • 20: Ablageposition
    • 30: Entnahmeposition
    • 70: Dreharm
    • 70a: Entnahmearm
    • 70e: Hebevorrichtung
    • 80: Greifervorrichtung
    • 401: Zentrieröffnung der CD

Claims (23)

  1. Druckmaschine zum Bedrucken von Einzelobjekten, insbesondere CDs oder DVDs, mittels wenigstens einer Druckstation unter Verwendung eines oder mehrerer Druckverfahren wobei die Einzelobjekte die wenigstens eine Druckstation auf einem Transportweg in Transportträgern durchlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Greifern (8) während einer Bewegung der Greifer (8) und der Transportträger (10,11) Einzelobjekte (4) in Transportträger (10,11) ablegbar und aus Transportträgem (10,11) entnehmbar sind und die Einzelobjekte (4) zum Transportträger (10,11) während des Ablegevorganges zentrierbar sind.
  2. Druckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Ablegens und Entnehmens die Geschwindigkeit eines Greifers (8) an die Geschwindigkeit eines Transportträgers (10,11) angeglichen ist.
  3. Druckmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen einzigen gemeinsamen Antrieb (15,16) aufweist für die Bewegung aller Transportträger (10,11) entlang eines geschlossenen Weges,
  4. Druckmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Transportweg ein Polygon darstellt aus mehreren gleichlangen linearen Transportwegabschnitten (12a bis 12g), die stetig ineinander übergehen.
  5. Druckmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Transportträger (10,11) gleich der Anzahl der linearen Transportwegabschnitte (12a bis 12g) ist oder ein ganzzahliges Vielfaches davon.
  6. Druckmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass der gemeinsame Antrieb (15,16) ein zentral und symmetrisch zum Transportweg angeordnetes, insbesondere sternförmiges Rad (13) umfasst, wobei an dem Rad radial nach außen weisende Mitnehmer (11 a), insbesondere an sternförmig angeordneten Armen (14) des Rades (13), zum Antrieb der Transportträger (10,11) angebracht sind.
  7. Druckmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mitnehmer (11a) mit einem Transportträger (10,11) derart verbunden ist, dass eine Abstandsänderung zwischen Transportträger (10,11) und Mitnehmer (11a) kompensiert ist, insbesondere durch eine Befestigung mittels eines eine Exzentrizität aufweisenden Lagers oder einer Langlochverbindung.
  8. Druckmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (15,16) derart geregelt/gesteuert ist, dass ein Transportträger (10,11) zumindest innerhalb eines Teilbereiches eines linearen Transportwegabschnittes (12a,...,12g) eine konstante Geschwindigkeit/gleichförmige Bewegung aufweist.
  9. Druckmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mitnehmer (11a) ausgebildet ist als ein erster Gelenkarm (14a), der an einem Ende um eine Achse (14b) drehbar am Rad (13) befestigt ist und an seinem anderen Ende einen weiteren drehbar gelagerten zweiten Gelenkarm aufweist, der auf einen Transportträger (10,11) als Antrieb wirkt, insbesondere an diesem befestigt ist.
  10. Druckmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Gelenkarm (14a) an seinem radseitigen Ende in einem Abstand zur gelenkigen Befestigungsstelle (14b), insbesondere über eine Laufrolle (14c), in Wirkverbindung steht mit einer feststehenden Kurvenscheibe (17a), um während der Rotation des Rades (13) eine durch die Kurvenscheibe (17a) vorgegebene Drehung des ersten Gelenkarmes (14a) um die radseitige Befestigung zu bewirken
  11. Druckmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entsprechend der Form der Kurvenscheibe (17a) bei konstanter Rotation des Rades (13) die Geschwindigkeit der Transportträger (10,11) beeinflussbar ist, insbesondere beschleunigt oder verzögert oder angehalten wird.
  12. Druckmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Transportträger (10,11) gleich der Anzahl der Arme/Mitnehmer (14) des Rades (13) ist oder ein ganzzahliges Vielfaches davon.
  13. Druckmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelobjekte (4) taktweise von Zuführmagazinen, insbesondere Zuführspindeln (4a) mittels wenigstens eines Greifers (8) entnommen werden.
  14. Druckmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelobjekte (4) auf den Transportträgem (10,11) mittels Vakuum gehalten werden und die Vakuumversorgung jedes Transportträgers (10,11) fest mit einer zentralen Vakuumversorgung verbunden ist.
  15. Druckmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass Steuerventile zur Steuerung des Vakuums auf dem Antriebsrad befestigt sind und deren elektrische Ansteuerungen über auf der Achse des Antriebsrades montierte drehbar gelagerte Schleifkontakte erfolgt.
  16. Druckmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumversorgung der Transportträger (10,11) über eine in der Achse des Antriebsrades, insbesondere drehbar gelagerte zentrale Vakuumversorgung erfolgt.
  17. Greifersystem, insbesondere für eine Druckmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, mit wenigstens einem Greifer, um zu bedruckende Einzelobjekte auf eine auf den Transportträgern dafür vorgesehene Fläche abzulegen und dort zu zentrieren, dadurch gekennzeichnet, dass ein Greifer (8) eine Zentrieranordnung (8a.8b) mit einem zentrierenden Ende (8b), insbesondere in Form einer Kalotte, aufweist, das in eine Zentrieröffnung (401) eines Objektes (4) eingreift und mittels der ein Objekt (4) zentrisch zu einer Ablagefläche eines Transportträgers (10,11) ausrichtbar ist.
  18. Greifersystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das zentrierende Ende (8b), insbesondere die Kalotte, ausgebildet ist, um beim Ablegen eines Objektes (4) auf einen Transportträger (10,11) in eine Ausnehmung (1 0a) auf der Oberfläche des Transportträgers (10,11) einzugreifen, insbesondere wobei sich die Ausnehmung (10a) zu ihrem Boden hin verjüngt.
  19. Greifersystem nach einem der vorherigen Ansprüche 17 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das zentrierende Ende (8b) der Zentrieranordnung, insbesondere unter Federlagerung, verschieblich ist gegenüber der Zentrieröffnung (401) eines Einzelobjektes (4), insbesondere zum Ausgleich unterschiedlicher Dicken der Einzelobjekte (4).
  20. Greifersystem, insbesondere für eine Druckmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, mit mehreren Greifern, die um eine gemeinsame Antriebsachse getaktet oder kontinuierlich rotieren, um Einzelobjekte von einem zu einem anderen Ablageort zu transportieren, insbesondere wobei wenigstens einer der Ablageorte bewegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere um die Rotationsachse, insbesondere in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse angeordnete Zuführarme (7,7a) aufweist, wobei an einem Zuführarm (7,7a), insbesondere an dessen Ende, gelenkig ein wenigstens einarmiger, bevorzugt zweiarmiger Tragarm (7g) angeordnet ist, der wenigstens einen Greifer (8) trägt, wobei die Stellung des Tragarms (7g) zum Zuführarm (7,7a) während der Rotation variierbar, insbesondere steuerbar ist.
  21. Greifersystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass am Tragarm (7g) ein Zahnrad (7i) befestigt ist in welchem ein um eine Achse (7p) drehbar am Zuführarm (7,7a) befestigter zweiarmiger Hebel (7m) mit einem an einem Arm Zähne aufweisenden Zahnbereich (7k), insbesondere einem Teilzahnrad kämmt, wobei der Zahnbereich (7k) bewegt wird durch eine Auslenkung des zweiten Hebelarmes, der mit seinem Ende, insbesondere über eine Rolle, an einer Steuerkurve (70), insbesondere einer Kurvenscheibe anliegt.
  22. Transportträger, insbesondere zum Zusammenwirken mit einem Greifersystem nach einem der vorherigen Ansprüche 17 bis 19 , mit einer Ausnehmung in die ein zentrierendes Ende einer Zentrieranordnung eines Greifers eindringen kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (10a) in einem Bauteil des Transportträgers (10,11) angeordnet ist, welches senkrecht zur Ablagefläche verschieblich ist, insbesondere federnd im Transportträger (10,11) gelagert ist,
  23. Verfahren zum Bedrucken von Einzelobjekten, insbesondere CDs oder DVDs, mittels wenigstens einer Druckstation unter Verwendung eines oder mehrerer Druckverfahren wobei die Einzelobjekte die wenigstens eine Druckstation auf einem Transportweg in Transportträgern durchlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablegen der Einzelobjekte (4) in Transportträger (10,11) und das Entnehmen der Einzelobjekte (4) aus Transportträgern (10,11) mittels Greifern (8) während einer Bewegung der Greifer (8) und der Transportträger erfolgt und die Zentrierung der Einzelobjekte (4) zu einem Transportträger (14,11) während des Ablegevorganges erfolgt.
EP06006633A 2005-06-22 2006-03-30 Druckmaschine Withdrawn EP1736313A2 (de)

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