An einer Bogendruckmaschine muss sichergestellt werden, dass immer nur ein einzelner Bogen in das Druckwerk eingezogen wird. Werden zwei Bögen eingezogen – also ein Doppelbogen – können bei dicken Bedruckstoffen wie zum Beispiel Karton die Druckwalzen beschädigt werden. Ein Dortmunder Hersteller hat eine Doppelbogenerkennung auf Basis von Ultraschall entwickelt, welche gegenüber der mechanischen Erkennung wesentliche Vorteile aufweist.
Jeder hat sich schon einmal über einen Papierstau am Kopierer oder Laserdrucker geärgert. Sehr häufig hat er seine Ursache in einem eingezogenen Doppelbogen. Als Doppelbogen bezeichnet man in der Druck- und Printindustrie zwei übereinander liegende Bögen. Sie können entstehen, wenn sich die Bögen elektrostatisch aufgeladen haben oder aber die Druckfarbe vor dem Zusammenlegen der Bögen noch nicht ganz abgetrocknet war.
Die Aufgabe einer Doppelbogenerkennung besteht also darin, zwei oder mehr übereinander liegende Bögen zu erkennen und diese von einer Weiterverarbeitung auszuschließen. In der Vergangenheit wurden derartige Doppelbogenerkennungen mechanisch, das heißt durch Abtasten der Bogendicke oder optisch als Durchlichtsystem realisiert.
Mechanische und optische Systeme
Die mechanische Abtastung hat den Nachteil des berührenden Verfahrens, welches zudem bei sehr dünnen Materialien nicht mehr stabil arbeitet. Bei den optischen Durchlichtsystemen strahlt ein Lichtsender von der einen Seite durch das Papier. Auf der anderen Seite sitzt ein Lichtempfänger, der die Lichtintensität auswertet. Die optischen Systeme können nicht bei Klarsichtfolien, bei metallbedampften Papieren oder Metallfolien eingesetzt werden. Auch schränken die vielfältigen Druckfarben von tiefschwarz bis weiß ihr Einsatzgebiet weiter ein.
Sowohl das mechanische als auch das optische Durchlichtsystem müssen auf jedes Bogenmaterial neu eingestellt werden. Dies geschieht in der Regel durch Stellschrauben oder Potentiometer.
Doppelbogenerkennung per Ultraschall
Die Doppelbogenerkennung auf Basis von Ultraschall weist keine der oben genannten Nachteile auf.
Ein extrem hochfrequenter Ultraschall-Sender strahlt hierbei von der unteren Seite gegen den Bogen. Das ausgestrahlte Ultraschallsignal regt den Bogen zu Schwingungen an. Der Bogen wirkt hier wie eine Schwingmembran. Diese Schwingungen bewirken auf der gegenüberliegenden Seite des Bogens die Ausbreitung einer sehr kleinen Schallwelle. Ein auf der gegenüberliegenden Seite liegender Ultraschall-Empfänger empfängt diese Schallwelle und wertet sie aus.
Liegen zwei Bögen übereinander, muss die kleine, vom ersten Bogen ausgesendete Schallwelle nun den zweiten Bogen zu Schwingungen anregen. Das Signal ist aber bereits so abgeschwächt, dass kaum noch ein Schallsignal zum Empfänger gelangt. Die speziell hierfür entwickelten Ultraschall-Wandler und die ausgeklügelte Elektronik decken ein sehr breites Spektrum an Grammaturen ab. Selbst Folien und dünne Bleche können vermessen werden. Da die Doppelbogenerkennung auf Ultraschall basiert, arbeitet das System völlig farbunabhängig.
Der Clou an dem Verfahren ist, dass es nicht auf das Bogenmaterial eingestellt werden muss. Es gibt überhaupt keine Einstellelemente wie Potentiometer oder Taster. Die Doppelbogenerkennung stellt sich automatisch auf das jeweilige Material ein. Das System besteht aus einem Sender und einem Empfänger. Beide sind in M18 Gewinderohren untergebracht: Der Sender ist 20 mm und der Empfänger 110 mm lang. Der Sender wird über Kabel mit Steckern an den Empfänger angeschlossen. In dem Empfänger befindet sich die gesamte Auswerte-Elektronik.
Einfache Montage
Die Montage ist denkbar einfach: Der Sender wird von der einen und der Empfänger auf der gegenüberliegenden Seite in einem Abstand von 40 mm zueinander montiert. Sender und Empfänger können senkrecht zum durchlaufenden Bogen montiert werden. Winkelabweichungen von bis zu ± 45° sind zulässig. Das zu vermessende Bogenmaterial wird zwischen Sender und Empfänger durchgeführt. Bei einem erkannten Doppelbogen wird der pnp-Schaltausgang spannungslos (Ruhestromprinzip). Über einen Steuereingang wird die Doppelbogenerkennung aktiviert. Nach der Aktivierung misst sie für 500 ms extrem schnell und benötigt nur 10 ms für die Erkennung eines Doppelbogens. Nach diesen 500 ms beträgt die Ansprechzeit 40 ms.
Die Doppelbogenerkennung wurde im Auftrag der Heidelberger Druckmaschinen AG entwickelt und ist seit Anfang des Jahres im Serieneinsatz. Es gibt vielfältige Einsatzgebiete: Druckmaschinen, Etikettiermaschinen, Fotokopierer, Drucker, Papiersortierer, Geldausgabegeräte, Blechverarbeitungsmaschinen, Kunststofffolienverarbeitung, Verarbeitung von Holzfurnieren.
Weitere Informationen A QE 600
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