[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bedrucken von Einzelobjekten
unter Anwendung des Siebdruckverfahrens.
[0002] Es ist aus der EP-PS 0121486 bekannt, verfahren und Vorrichtungen dieser Art unter
Verwendung von programmgesteuerten NC-Einzelantrieben auszuführen. Diese Vorveröffentlichung
offenbart insbesondere auch die Relativbewegungen, die die beim Bedrucken zusammenwirkenden
Teile, also insbesondere Objekt, Siebdruckschablone und Rakel, ausführen, und wie
die resultierenden Bewegungen sich aus den einem üblichen Koordinatensystem zugeordneten
Bewegungskomponenten ergeben. Dies gilt insbesondere für das Bedrucken von Objekten,
deren zu bedruckender Abschnitt im Querschnitt von der Form eines Kreisbogens mit
einer einzigen Mittelachse abweicht. Der Offenbarungsgehalt dieser Vorveröffentlichung
wird in den Inhalt dieser Anmeldung einbezogen.
[0003] Ferner ist aus der DE-OS 3730409 eine Siebdruckmaschine bekannt, bei welcher eine
Anzahl von gesonderten, koordiniert steuerbaren Antriebsmotoren für die Bewegung der
einzelnen Organe, insbesondere der Halterung für das zu bedruckende Objekt und des
Siebträgers, vorgesehen sind. Die einzige Halterung ist an der Frontseite der Maschine
hin- und herbewegbar angebracht. Diese Maschine weist nur eine geringe Produktivität
auf, da nur eine Halterung vorgesehen ist, die zudem über den Druckbereich hinaus
bis zu einem Zubringerförderer auf der einen und einem Austragsförderer auf der anderen
Seite verfahrbar ist. Dies hat zur Folge, daß nach Beendigung des letzten Druckvorganges
und gegebenenfalls einer Trocknung das Objekt zunächst aus der Halterung genommen
werden muß, bevor die Halterung dann in ihre Ausgangsposition zurückgefahren werden
kann, um dort das nächste Objekt aufzunehmen. Insbesondere bei Vorrichtungen mit mehreren
Druckstationen zum Aufbringen beispielsweise eines Druckbildes, welches aus mehreren
Farben besteht, wird die geringe Produktivität dieser Vorrichtung besonders deutlich.
[0004] Demzufolge liegt der Erfindung unter anderem die Aufgabe zugrunde, programmgesteuerte
Siebdruckmaschinen der vorstehend beschriebenen Art so auszugestalten, daß eine größere
Durchsatzleistung erzielbar ist, ohne daß dazu die Anzahl der Druckstationen vergrößert
werden müßte. Ferner wird angestrebt, daß zur Erzielung einer guten Druckqualität
die Relativbewegungen der beim Druckvorgang zusammenwirkenden Teile, also insbesondere
zwischen Siebdruckschablone, Rakel und zu bedruckendem Objekt, genau koordiniert werden
können.
[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß wenigstens zwei Halterungen
und für jede Halterung ein besonderes Transportmittel vorgesehen sind und jedes Transportmittel
für eine Halterung durch einen besonderen NC-Motor angetrieben wird. Das Transportmittel
transportiert die zugehörige Halterung vorzugsweise entlang einer geschlossenen Umlaufbahn
zwischen einer Station, in welcher das zu bedruckende Objekt in die Halterung eingegeben
wird, und einer Station, in welcher das bedruckte Objekt aus der Halterung herausgenommen
wird, wobei das Transportmittel im Bedarfsfall in den einzelnen Druckstationen auch
die linearen Bewegungen auf die Halterung überträgt, die während des Druckvorganges
erforderlich sind, um zu bedruckendes Objekt und Rakel in der jeweils für den Druckvorgang
erforderlichen relativen Position zueinander zu halten. Aufgrund der Tatsache, daß
jede Halterung ihr eigenes, getrennt angetriebenes Transportmittel aufweist, welches
vorteilhaft die Form eines umlaufenden Zahnriemens hat, ist es möglich, alle Halterungen
bezüglich ihres Transports unabhängig voneinander zu steuern, so daß die eine Halterung
mit dem von ihr getragenen Objekt beispielsweise mehrere in Transportrichtung hintereinander
angeordnete Druckstationen durchläuft, wohingegen eine andere Halterung unabhängig
davon in die Station gebracht werden kann, in welcher der bedruckte Artikel aus der
Halterung herausgenommen wird und danach gegebenenfalls sofort wieder in die Aufnahmestation
verschoben werden kann, um dort das nächste Objekt aufzunehmen, ohne dabei von den
Transportschritten oder der Transportgeschwindigkeit der wenigstens einen anderen
Halterung abhängig zu sein. Die Verwendung getrennter Transportmittel mit getrennten
Antrieben hat zudem den Vorteil, daß die Genauigkeit, mit welcher die Halterung und
damit der von ihr getragene Artikel die beim Bedrucken notwendigen linearen Bewegungen
ausführen, wesentlich größer ist als sie es sein könnte, wenn für mehrere Halterungen
ein gemeinsames Transportmittel und ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen wären.
[0006] Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann für jede Halterung ein besonderes
Übertragungsmittel vorgesehen sein, über welches die Rotationsbewegungen, die die
Halterung und das von ihr getragene Objekt während des Druckvorganges ausführen, auf
die Halterung übertragen werden. Auch hierzu wird zweckmäßigerweise ein Zahnriemen
verwendet, der mit einem Zahnriemenrad in Eingriff ist, welches mit der Halterung
verbunden ist. Der Antrieb der einzelnen Übertragungsmittel erfolgt ebenfalls über
gesonderte NC-Motore mit der Folge, daß die Schwenk- bzw. Rotationsbewegungen der
Halterungen während des Bedruckens mit großer Genauigkeit durchgeführt werden können,
um die angestrebte hohe Druckqualität zu erzielen. Dies ist besonders dann wichtig,
wenn Objekte mit einer unregelmäßigen Querschnittsform bedruckt werden.
[0007] Bei Objekten, wie z.B. Flaschen, die normalerweise aufgrund ihrer Form beim Bedrucken
oder bei Durchführung sonstiger Behandlungen in der Vorrichtung an beiden Enden, üblicherweise
bodenseitig und halsseitig, gehalten werden, besteht die Halterung aus zwei Teilen,
die synchron bewegt werden. In diesem Fall ist die Anordnung so getroffen, daß jedes
Halterungsteil durch einen besonderen Zahnriemen transportiert wird und ferner für
jedes Halterungsteil ein besonderer Zahnriemen vorgesehen ist, um die während des
Druckvorganges erforderlichen Rotationsbewegungen auf das Objekt zu übertragen. Dabei
ist den beiden Zahnriemen für den Transport und den beiden Zahnriemen für die Übertragung
der Rotationsbewegungen jeweils ein gemeinsamer NC-Motor zugeordnet. Es ist natürlich
auch möglich, einteilige Halterungen zu verwenden, wenn die Form des Objektes dies
erfordert oder möglich macht.
[0008] In jedem Fall wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung erreicht, daß die jeweils
zu bewegenden Massen verhältnismäßig klein sind. Dies kommt ebenfalls der Genauigkeit
des Druckvorganges und damit der Qualität des Druckbildes zugute.
[0009] Durch die Verwendung von jeweils individuell angetriebenen einzelnen Transportmitteln
und einzelnen Übertragungsmitteln besteht zudem im Bedarfsfall die Möglichkeit, auf
ein Objekt Bewegungen zu übertragen, die unabhängig sind von den Bewegungen, die andere
in der Vorrichtung befindlicher Objekte ausführen. Dadurch besteht in solchen Fällen,
in denen die Druckwerke in den Druckstationen unabhängig voneinander betätigbar und
steuerbar sind, die Möglichkeit, in den einzelnen Druckstationen Bedruckungsvorgänge
gleichzeitig ablaufen zu lassen, die unterschiedliche Bewegungen der zusammenwirkenden
Teile erfordern.
[0010] Ferner können Siebdruckschablone und Rakel des wenigstens einen Druckwerkes synchron
auf- und abbewegbar sein, um bei unregelmäßig geformten Objekten die beim Bedrucken
eintretenden vertikalen Verschiebungen des zu bedruckenden Bereiches des Objektes
zu kompensieren. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, daß das Objekt beim Bedrucken
eine vertikale Verschiebung erfährt. In jedem Fall sind somit mindestens vier programmgesteuerte
Antriebe vorhanden, deren Bewegungen miteinander koordiniert werden müssen.
[0011] In der Zeichnung sind derzeit bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen
- Fig. 1
- die Vorderansicht einer Siebdruckmaschine zum Bedrucken von Objekten,
- Fig. 2
- die dazugehörige Seitenansicht,
- Fig. 3
- einen Ausschnitt aus Fig. 2 in größerem Maßstab,
- Fig. 4
- im Schema die Anordnung von den Transport und den Antrieb der Objekte bewirkenden
Elementen,
- Fig. 5
- in schematischer Darstellung ein Detail der Einrichtung für den Transport der Objekte,
- Fig. 6
- eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung eines Details für den Antrieb der Objekte
- Fig. 7a-i
- den Ablauf des Druckvorganges,
- Fig. 8
- eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform
- Fig. 9
- eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung dieser zweiten Ausführungsform,
- Fig. 10
- eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung der zweiten Ausführungsform,
- Fig. 11a-i
- den Ablauf des Druckvorganges entsprechend der zweiten Ausführungsform
Die in den Figuren 1-7 dargestellte Siebdruckmaschine 10 ist mit vier Druckstationen
I, II, III, IV versehen, von denen jede eine Siebdruckschablone 12a, 12b, 12c, 12d
mit jeweils zugeordneter Rakel 14a, 14b, 14c, 14d aufweist. Die Maschine 10 ist mit
einem Basisschlitten 16 versehen, der an am Maschinenrahmen 19 angebrachten Führungen
15 horizontal in Richtung der Pfeile 17, 18 hin- und herbewegbar ist. An den beiden
Enden ist der Basisschlitten mit zwei vertikalen Führungen 23 versehen. Fig. 1 zeigt,
daß der Basisschlitten im Bereich zwischen den beiden vertikalen Führungen 23 zur
Gewichtsersparnis eine geringere Höhe aufweist als in den beiden mit den Führungen
23 versehenenen Endbereichen. An beiden Führungen 23 ist jeweils ein Schlitten 25
vertikal bewegbar geführt. Beide Schlitten 25 tragen an ihrer dem Basisschlitten 15
abgekehrten Seite einen langgestreckten Träger 27, an dem sämtliche Siebdruckschablonen
12a - 12d angebracht sind.
[0012] Die Siebdruckmaschine 10 ist ferner im Bereich der äußeren Druckstationen I und IV
mit vertikalen Führungen 21 versehen, die unmittelbar am Maschinenrahmen 19 angebracht
sind. An jeder dieser Führungen 21 ist ein Schlitten 20 geführt. An beiden Schlitten
20 ist ein langgestreckter Träger 29 befestigt, an dem sämtliche Rakeln 14a, 14b,
14c und 14d über Kragarme 31 angebracht sind.
[0013] An seiner den Rakeln abgekehrten Seite ist am Träger 29 eine im wesentlichen horizontale
Schiene 34 befestigt, an welcher oberseitig und unterseitig zwei Rollenpaare 36 anliegen,
die, wie insbesondere Fig. 2 zeigt, jeweils an den beiden Schlitten 25 angebracht
sind, die entlang den Führungen 23 auf- und abbewegbar sind.
[0014] Die Hin- und Herbewegungen des Basisschlittens 16 in Richtung der Pfeile 17, 18 werden
durch einen NC-Motor 38 bewirkt, der ein Zahnriemenrad 40 antreibt, welches mit einem
Zahnriemen 42 in Eingriff ist, der auch über ein zweites Zahnriemenrad 49 geführt
ist. Der Zahnriemen 42 ist mit dem Basisschlitten 16 verbunden, so daß letzterer und
mit ihm die Führungen 23 sowie die über den Schlitten 25 und die Träger 27 mit dem
Basisschlitten 16 verbundenen Siebdruckschablonen 14a-14d durch entsprechende Betätigung
des NC-Motors 38 in Richtung der Pfeile 17, 18 hin- und herbewegt werden können. Die
vertikalen Bewegungen der Druckwerke werden durch einen NC-Motor 22 bewirkt, der eine
Welle 24 antreibt, auf welcher zwei Zahnriemenräder 26 befestigt sind, die jeweils
mit einem Zahnriemen 28 in Eingriff sind. Oberhalb der vertikalen Führungen 21 ist
eine weitere Welle 30 am Maschinenrahmen gelagert, an welcher zwei Zahnriemenräder
32 befestigt sind, von denen jede zur Führung eines der Zahnriemen 28 dient. Jeder
der beiden Zahnriemen 28 ist mit einem der beiden Schlitten 25 verbunden, so daß mittels
Betätigung des NC-Motors 22 der Träger 27 für die Siebdruckschablonen 12a-12d und
damit synchron über die Verbindung zwischen Schiene 34 und Rollenpaaren 36 auch der
Träger 29 mit den daran angebrachten Rakeln 14a-14d bewegt werden, wobei der Träger
29 über die Schlitten 20 an den seitlich angeordneten Führungen 21 geführt wird. Bei
dem in den Figuren 1 und 2 dargestellen Ausführungsbeispiel nehmen die Rakeln an den
Hin- und Herbewegungen in Richtung der Pfeile 17 und 18 nicht teil, wobei aufgrund
der Verbindung über die Schiene 34 und die Rollenpaare 36 eine Relativbewegung zwischen
der die Rakel tragenden Anordnung und der die Siebdruckschablonen tragenden Anordnung
ermöglicht wird.
[0015] Unterhalb der Siebdruckstationen I - IV befindet sich eine Transportbahn, entlang
welcher die zu bedruckenden Objekte 39 schrittweise durch die einzelnen Behandlungs-
und Druckstationen I - IV hindurchgeführt werden. Da die Siebdruckmaschine mit vier
Druckstationen versehen ist, werden normalerweise auf dem jeweiligen Objekt aufeinanderfolgend
vier Druckbilder aufgebracht, die sich zu einem Gesamtdruckbild ergänzen können. Es
ist aber auch möglich, beispielsweise auf demselben Flächenbereich des Objektes nacheinander,
beispielsweise in den Stationen I und II, zwei Druckbilder aufzubringen, die sich
zu einem Gesamtdruckbild ergänzen, und z.B. in den Druckstationen III und IV zwei
weitere Druckbilder, die sich zu einem Gesamtdruckbild ergänzen, auf einem anderen
Flächenbereich des Objektes aufzubringen. Die jeweilige Art des Aufbringens der einzelnen
Druckbilder und die möglichen Kombinationen sind jedem Fachmann geläufig, so daß sie
hier keiner besonderen Erläuterung bedürfen. In Transportrichtung 18 der Objekte kann
hinter jeder Druckstation eine Einrichtung angebracht sein, mittels welcher die soeben
aufgebrachte Druckfarbe getrocknet werden kann. In vielen Fällen handelt es sich dabei
um UV-Strahler. Auch diese Dinge sind jedem Fachmann geläufig, so daß sie nicht näher
erläutert zu werden brauchen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind diese UV-Strahler
- oder andere Trocknungseinrichtungen - in der Zeichnung nicht dargestellt.
[0016] Jedes Objekt wird während seines Transports durch die Druckmaschine 10 von einer
Halterung getragen. Insgesamt sind zwei Halterungen vorhanden, die unabhängig voneinander
transportiert und rotiert werden.
[0017] Da die in der Zeichnung als Ausführungsbeispiel dargestellte Druckmaschine 10 zum
Bedrucken von flaschenförmigen Objekten dient, die an beiden Enden gehalten werden,
besteht jede Halterung aus zwei Halterungsteilen 43a, 43b bzw. 44a, 44b, von denen
das Halterungsteil 43a bzw. 44a in üblicher Weise den Bodenabschnitt des Objektes
39 aufnimmt, wohingegen das dornartige ausgebildete Halterungsteil 43b bzw. 44b in
den Hals des flaschenförmigen Objektes eingreift.
[0018] Die Transportbahn für die Halterungen 43a, 43b und 44a, 44b und die von diesen getragenen
Objekte wird durch ein umlaufendes Schienenpaar 46a, 46b definiert, an welchem die
Halterungen geführt sind.
[0019] Die Halterungsteile 43a, 43b; 44a, 44b werden von entsprechend der Funktion der Halterungsteile
paarweise zusammenwirkenden Transportwagen 48a, 48b bzw. 50a, 50b getragen. So sind
die Halterungsteile 43a, 43b an den Wagen 48a bzw. 48b angebracht. Die Halterungsteile
44a, 44b werden von den Wagen 50a bzw. 50b getragen. Jeder der Wagen ist mit zwei
paarweise angeordneten Rollen 52a, 52b versehen, die jeweils in einem der Höhe der
jeweiligen Schiene 46a bzw. 46b entsprechenden Abstand voneinander angeordnet sind
und an der jeweiligen Schiene 46a. 46b anliegend zur Führung des jeweiligen Wagens
an der Schiene dienen.
[0020] Die beiden Schienen 46a bzw. 46b sind in vertikaler Ebene umlaufend angeordnet, so
daß ein oberer, im wesentlichen horizontaler Transportbahnabschnitt 53a und ein vertikal
darunter befindlicher, dazu im wesentlichen paralleler unterer Transportbahnabschnitt
53b vorhanden und beide Transportbahnabschnitte 53a, 53b an ihren einander zugekehrten
Enden durch jeweils einen etwa halbkreisförmigen Transportbahnabschnitt 53c bzw. 53d
miteinander verbunden sind. In jedem dieser beiden halbkreisförmigen Führungsbahnabschnitte
53c, 53d ist ein jeweils dazu koaxialer im wesentlichen horizontal verlaufender Wellensatz
54, 55 angeordnet. Dabei ist die, bezogen auf die Darstellung der Fig. 1, der linke
Wellensatz 54 dem Wagenpaar 48a, 48b zugeordnet, wohingegen der rechte Wellensatz
55 dem Wagenpaar 50a, 50b zugeordnet ist.
[0021] Für den Transport der Halterung 43a, 43b ist der Wellensatz 54 mit einer Welle 57
versehen, auf welcher eine koaxiale Welle 56 drehbar gelagert ist, mit der das Zahnriemenrad
58 fest verbunden ist. Das Zahnriemenrad 58 wird über einen Zahnriemen 60 von einem
NC-Motor 61 angetrieben. Auf der Welle 56 sind ferner zwei Zahnriemenräder 62a, 62b
fest angebracht, die jeweils einen Zahnriemen 64a, 64b antreiben. Jeder dieser Zahnriemen
64a, 64b ist jeweils über ein Zahnriemenrad 66a, 66b, welches lose auf der rechten
Welle 55 angeordnet ist, derart geführt, daß er parallel zu den Schienen 46a, 46b
verläuft.
[0022] Der über die Zahnriemenräder 62a, 66a laufende endlose Zahnriemen 64a ist mit dem
Wagen 48a verbunden, welcher das Halterungsteil 43a trägt. Der über die Zahnriemenräder
62b und 66b laufende endlose Zahnriemen 64b ist mit dem Wagen 48b für das Halterungsteil
43b verbunden. Über die Betätigung des NC-Motors 61 kann somit der Transport des von
den Halterungsteilen 43a, 43b getragenen Objektes entlang der durch die Schienen 46a,
46b definierten Führungsbahn bewirkt und gesteuert werden.
[0023] Da der zu bedruckende Abschnitt des flaschenförmigen Objektes während des Druckvorganges
an der Siebdruckschablone abgerollt werden muß, ist zur Übertragung der dazu erforderlichen
Bewegungen auf das Objekt ein Zahnriemenrad 70 mit der Welle 57 fest verbunden, welches
über einen Zahnriemen 72 von einem NC-Motor 74 antreibbar ist. Weiterhin sind mit
der Welle 57 zwei Zahnriemenräder 68a, 68b fest verbunden. Jedes dieser beiden Zahnriemenräder
treibt jeweils einen Zahnriemen 71a, 71b an, der zudem über ein lose auf der rechten
Welle 55 angeordnetes Zahnriemenrad 75a bzw. 75b geführt ist. Der endlose Zahnriemen
71a ist dem Wagen 48a zugeordnet und durch diesen hindurchgeführt. Dazu ist der Wagen
48a mit zwei Führungsrollen 83a, 83b versehen, über die der Zahnriemen 71a mit seiner
glatten Seite läuft. Ein am Wagen angebrachtes Zahnriemenrad 85, welches vom Zahnriemen
71a angetrieben wird, ist fest mit einer Welle 84 verbunden, welche das Halterungsteil
43a trägt. Demzufolge hat eine Betätigung des NC-Motors 74 eine entsprechende Drehbewegung
des Halterungsteiles 43a und damit des von diesem getragenen Objektes zur Folge. Eine
derartige Rotationsbewegung kann auch durch bloße Verschiebung des Wagens 48a entlang
seiner durch die Schiene 46a bestimmten Transportbahn bei stillstehendem Zahnriemen
71a bewirkt werden. Bei sich entlang der Führungsbahn bewegendem Wagen würde somit
die Rotationsbewegung des vom Halterungsteil 43a getragenen Objektes resultieren aus
dieser Transportbewegung und einer gegebenenfalls gleichzeitig erfolgenden Bewegung
des Zahnriemenrades 71a.
[0024] Die vorstehend beschriebene Anordnung der Teile und deren Zusammenwirken gelten in
entsprechender Weise für den Zahnriemen 71b und den das zugehörige Halterungsteil
43b tragenden Wagen 48b. Aufgrund der Tatsache, daß die Zahnriemenräder 62a und 62b
bzw. 68a und 68b jeweils starr miteinander und mit dem jeweiligen Antriebszahnriemenrad
58 bzw. 70 fest verbunden sind, ist eine absolute Synchronität der Bewegungen der
beiden Wagen 48a, 48b und damit der das Objekt tragenden Halterungsteile 43a, 43b
gewährleistet.
[0025] Die beiden in der Zeichnung in unterer Position dargestellten Wagen 50a, 50b der
Halterung 44a, 44b werden in entsprechender Weise über den in Fig. 1 der Zeichnung
rechts befindlichen Wellensatz 55 angetrieben, dem ebenfalls zwei NC-Motoren zugeordnet
sind, von denen der NC-Motor 86 für den Transport der beiden Wagen 50a, 50b entlang
der durch die beiden Schienen 46a, 46b definierten Führungsbahn dient und der NC-Motor
87 den Antrieb der Halterungsteile 44a, 44b zwecks Rotation des von diesen getragenen
Objektes bewirkt. Auf der Welle 77 des Wellensatzes 55 ist eine koaxiale Welle 78
drehbar gelagert, mit der mehrere Zahnriemenräder fest verbunden sind. Das Zahnriemenrad
90 wird über einen Zahnriemen 67 vom NC-Motor 86 angetrieben. Auf der Welle 78 sind
ferner zwei Zahnriemenräder 88a, 88b fest angebracht, die jeweils einen Zahnriemen
89a, 89b antreiben. Jeder dieser Zahnriemen 89a, 89b ist über ein Zahnriemenrad 91a,
91b, welches lose auf der linken Welle 57 gelagert ist, derart geführt, daß er parallel
zu den Schienen 46a, 46b verläuft. Beide Zahnriemen 89a, 89b sind jeweils mit einem
der Wagen 50a, 50b verbunden, um diesen entlang der durch die Schienen 46a, 46b definierten
Führungsbahn zu transportieren.
[0026] Mit der Welle 77 ist ein Zahnriemenrad 92 fest verbunden, welches über einen Zahnriemen
73 vom NC-Motor 87 antreibbar ist. Weiterhin sind mit der Welle 77 zwei Zahnriemenräder
94a, 94b fest verbunden. Jedes dieser beiden Zahnriemenräder treibt einen Zahnriemen
95a, 95b an, der zudem über ein lose auf der linken Welle 57 angeordnetes Zahnriemenrad
96a, 96b geführt ist. Der Zahnriemen 95a ist dem Wagen 50a zugeordnet und in der bereits
im Zusammenhang mit dem Zahnriemen 71a und dem Wagen 48a beschriebenen Weise durch
den Wagen 50a hindurchgeführt. Der Zahnriemen 95b ist in entsprechender Weise dem
Wagen 50b zugeordnet. Beide Zahnriemen dienen dazu, die beim Bedrucken oder sonstigen
Behandlungen erforderliche Rotationsbewegung des von der Halterung 44a, 44b getragenen
Objektes zu bewirken.
[0027] Beide Wellensätze 54, 55 tragen zudem unter Zwischenschaltung geeigneter Lager stationäre
Träger 35. An den axialen Enden beider Träger, die an der Rotation der Wellen 58,
78 der beiden Wellensätze 54, 55 nicht teilnehmen, sind Haltemittel 63a, 63b angebracht,
die die umlaufenden Führungsschienen 46a, 46b tragen.
[0028] Es war bereits erwähnt worden, daß beim Bedrucken eines Objektes, dessen zu bedruckender
Bereich bezüglich seiner Querschnittsform von der Kreisform oder der Form eines Kreisbogens
abweicht, das Objekt in Abhängigkeit von der Querschnittsform des zu bedruckenden
Bereiches eine Verschiebung quer zu seiner Längsachse erfährt, damit gewährleistet
ist, das der Bereich der Oberfläche des Objektes, auf welchen im Verlauf des Druckvorganges
jeweils die Druckfarbe durch die Rakel übertragen wird - im folgenden "Transferbereich"
genannt - im wesentlichen tangential zur Siebdruckschablone verläuft und die Rakel
immer im wesentlichen senkrecht über der Mittelachse des Transferbereiches steht und
somit die Verlängerung des vertikalen Radius' dieses Transferbereiches darstellen
sollte. Da bei einem beispielsweise elliptisch geformten Körper in Umfangsrichtung
der zu bedruckenden Oberfläche die einzelnen Abschnitte der Oberfläche unterschiedliche
Krümmungen und damit unterschiedliche Mittelachsen aufweisen, kann ein ständiges Verschieben
des Objektes senkrecht zu seiner Längsachse erforderlich sein, um die vorgenannten
Bedingungen - tangentialer Verlauf des Transferbereiches zur Siebdruckschablone bzw.
Positionierung der Rakel im wesentlichen senkrecht über der Mittelachse des Transferbereiches
- zu erfüllen.
[0029] In den Figuren 7a - 7i ist der Ablauf des Bedruckens eines im Querschnitt elliptischen
Objektes über den gesamten Umfang von 360° dargestellt, wobei die Siebdruckschablone
12a in X-Richtung hin- und herverschiebbar und die Rakel 14a in X-Richtung stationär
angeordnet ist. Der Einfachheit halber ist lediglich die Kontur des Objektes 39 dargestellt,
welches von den nicht dargestellten Halterungsteilen 43a, 43b getragen wird, die über
die Zahnriemen 64a, 64b durch den programmgesteuerten NC-Motor 61 in die Position
gemäß Fig. 7a transportiert wurden, die die Positionen der zusammenwirkenden Teile
am Anfang des Druckvorganges zeigt. Die sowohl in Richtung der X-Achse als auch in
Richtung der Y-Achse hin- und herbewegbare Siebdruckschablone 12a nimmt ihre Ausgangsposition
für den Druckvorgang ein, die mit ihrer linken Endposition zusammenfällt. Das Objekt
39 nimmt eine Lage ein, bei welcher seine längere Querschnittsachse horizontal verläuft
und die Rakel 14a sich vertikal über der kürzeren Querschnittsachse des Objektes in
Verlängerung derselben und somit vertikal über der Längsachse 81 des Querschnittes
befindet, der in dieser Position der Teile zugleich auch die Längsachse des Transferbereiches
ist. Das heißt, daß in dieser Position der Teile die Längsachse 81 des Querschnittes
und die Längsachse des Transferbereiches zusammenfallen. Der Abstand zwischen der
Längsachse 81 von der Siebdruckschablone 12a ist in Fig. 7a mit "b" bezeichnet.
[0030] Mit Beginn des Druckvorganges wird das Objekt 39 über die Zahnriemen 71a, 71b durch
den programmgesteuerten NC-Motor 74 in Richtung des Pfeiles 47 um seine Längsachse
81 verschwenkt, wobei die Siebdruckschablone 12a durch den programmgesteuerten NC-Motor
38 nach rechts in Richtung der X-Achse verschoben und gleichzeitig mit der Rakel 14a
durch den programmgesteuerten NC-Motor 22 in Richtung der Y-Achse angehoben wird,
um so der Tatsache Rechnung zu tragen, daß aufgrund der elliptischen Querschnittsform
des Objektes 39 bzw. des zu bedruckenden Bereiches desselben der Transferbereich an
der Mantelfläche des Objektes, der durch die Rakel jeweils mit Druckfarbe versehen
wird, im Zuge der Schwenkbewegung des Objektes sich kontinuierlich nach oben bewegt.
Figur 7b zeigt ein Zwischenstadium im Verlauf des Druckvorganges, bei welchem die
beiden Achsen des Querschnittes schräg verlaufen. Während der Schwenkbewegung, die
das Objekt 39 bis dahin erfahren hat, ist die Mittelachse 81 um die Wegstrecke l in
Richtung der X-Achse gegenüber der Rakel 14a verschoben worden, die in Richtung der
X-Achse stationär ist. Die dazu notwendige Verschiebung der Halterung 43a, 43b in
Richtung der X-Achse wird ebenfalls durch den entsprechend programmgesteuerten NC-Motors
61 bewirkt, der die Zahnriemen 64a, 64b5 antreibt. Der Abstand zwischen Mittelachse
81 und Siebdruckschablone in der zwischenposition gemäß Fig. 7b ist mit "h" bezeichnet.
[0031] Fig. 7c zeigt die relativen Positionen der zusammenwirkenden Teile zu einem Zeitpunkt,
zu welchem die längere Achse des Objektquerschnittes vertikal verläuft und die Rakel
14a sich in Verlängerung dieser Achse senkrecht über dem Querschnittsmittelpunkt befindet,
so daß Längsachse 81 des Objektes und Längsachse des Transferbereiches wieder zusammenfallen.
Somit sind im Zuge der Schwenkbewegung aus der Position gemäß Fig. 7b in die der Fig.
7c die Wagen 48a, 48b mit den daran befindlichen Halterungen 43a, 43b wieder um den
Weg l in die Ausgangsposition gemäß Fig. 7a zurückbewegt worden. Zusätzlich ist das
aus Siebdruckschablone 12a und Rakel 14a bestehende Druckwerk weiter auf den Abstand
a angehoben worden, um der Tatsache Rechnung zu tragen, daß der Transferbereich der
Position gemäß Fig. 7c höher liegt als in der Position gemäß Fig. 7b.
[0032] Im Zuge der weiteren Schwenkbewegung in die Position gemäß Fig. 7d erfolgt eine erneute
Lateralverschiebung des Objektes 39, um die vorstehend beschriebene Position der Rakel
14a zum jeweils zu bedruckenden Flächenbereich des Objektes aufrechtzuerhalten, wobei
jedoch diesmal die Verschiebung in entgegengesetzter Richtung, also nach links erfolgt.
Die in Fig. 7d dargestellte Wegstrecke l entspricht der Wegstrecke l der Fig. 7b,
da in beiden Fällen das Objekt im wesentlichen die gleiche Winkellage zur Siebdruckschablone,
jedoch jeweils in die entgegengesetzte Richtung weisend, einnimmt. Entsprechend der
Höhenlage des Transferbereiches ist in Fig. 7d das Druckwerk gegenüber der Position
gemäß Fig. 7c etwas abgesenkt worden.
[0033] Im Zuge der Schwenkbewegung des Objektes aus der Position gemäß 7d in die gemäß Fig.
7e, in welcher das Objekt 39 eine um 180° verschwenkte Position im Vergleich zu der
der Fig. 7a einnimmt, werden die Wagen 48a, 48b wieder in die Ausgangslage gemäß Fig.
7a zurückbewegt, so daß bei Erreichen der Position gemäß Fig. 7e die Rakel sich wieder
über der Längsachse des Objektes und in Verlängerung der kürzeren Querschnittsachse
desselben befindet und die Längsachse des Objektes und die Längsachse des Transferbereiches
wieder zusammenfallen. Gleichzeitig ist während dieser Phase der Schwenkbewegung das
Druckwerk dem nach unten sich bewegenden Transferbereich folgend abgesenkt worden.
[0034] Die Fig. 7f - 7i zeigen den Ablauf der Bewegungen beim Bedrucken der anderen Seite
des Objektes 39. Diese Bewegungen entsprechen denen der Fig. 7a - 7e, so daß am Ende
alle Teile wieder die Ausgangsposition gemäß Fig. 7a einnehmen. Dies ist jedoch bei
diesem Ausführungsbeispiel darauf zurückzuführen, daß das Objekt 39 über einen Bereich
von 360° bedruckt wird. Es ist selbstverständlich auch möglich und üblich, das Objekt
nur auf einem Teil seines Umfanges zu bedrucken. In diesem Fall könnten die Schwenkbewegung
des Objektes, die vertikalen Bewegungen der Siebdruckschablone und der Rakel sowie
die laterale Verschiebung der Wagen 48a, 48b nur in dem Ausmaß, den das Druckbild
erfordert, durchgeführt werden. So könnte beispielsweise bei Bedruckung des Objektes
auf einer Hälfte seines Umfanges die Bewegungsabläufe mit Erreichen der Position gemäß
Fig. 7e beendet sein.
[0035] Wenngleich die zu bedruckenden Bereiche der in beiden Ausführungsbeispielen dargestellten
Objekte keinen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, sind sie insoweit regelmäßig ausgebildet
als der jeweils zu bedruckende Bereich einen elliptischen Querschnitt mit zwei Symmetrieachsen
aufweist. Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf das Bedrucken von Objekten mit einer
derartigen regelmäßigen Querschnittsform beschränkt. Es ist möglich, auch solche Objekte
zu bedrucken, deren zu bedruckender Bereich einen unregelmäßigen Querschnitt aufweist,
beispielsweise eine ebene Fläche einschließt. Ferner können auch solche Objekte bedruckt
werden, die beispielsweise einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweisen,
wobei die Kanten abgerundet und die zwischen zwei benachbarten Kanten befindlichen
Bereiche etwas nach außen gewölbt sind. Es wäre aber auch möglich, derartige Objekte
mit abgerundeten Kanten dann zu bedrucken, wenn die zwischen zwei benachbarten Kanten
befindliche Fläche völlig eben, also nicht gekrümmt ist.
[0036] Beim Bedrucken von Flächen, die im Querschnitt kreisförmig sind oder den Abschnitt
eines Kreises bilden, sind die vorbeschriebenen Bewegungen des Objektes in Richtung
der X-Achse und der Y-Achse nicht erforderlich.
[0037] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 - 4 sind die Station VI, in welcher die zu bedruckende
Flasche in die Halterung 43a, 43b bzw. 44a, 44b gegeben wird, und die Station VII,
in welcher die bedruckte Flasche aus der jeweiligen Halterung herausgenommen wird,
dem unteren Abschnitt 53b der Transportbahn zugeordnet. Das Einführen der zu bedruckenden
Flasche in die jeweils in der Aufnahmestation VI befindlichen Halterung erfolgt über
einen Greifer 79a, der dreidimensional bewegbar ist und die durch einen Förderer 97a
herantransportierte Flasche aufnimmt und durch einander überlagernde Schwenkbewegungen
die Flasche aus der vertikalen in eine horizontale Position und dabei zugleich in
die Aufnahmestation VI bringt, in welcher sie von den beiden Teilen der jeweils dort
befindlichen Halterung aufgenommen wird. Es ist bekannt, die beiden das Objekt tragenden
Halterungsteile so anzubringen, daß der zwischen ihnen befindliche Abstand verändert
werden kann, damit die beiden Halterungsteile das zu bedruckende Objekte aufnehmen
und halten können, um später das bedruckte Objekt freigeben zu können. Bei den in
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen ist lediglich das mit dem halsseitigen
Ende des flaschenförmigen Objektes 39 zusammenwirkende Halterungsteil 43a, 43b parallel
zur Längsachse des von den Halterungsteilen getragenen Objektes verschiebbar im jeweils
zugehörigen Wagen 48b, 50b angeordnet. Dazu ist das Halterungsteil 43b, 44b mit einer
Kurvenrolle 101 versehen, die in der Aufnahmestation VI und in der Entnahmestation
VII mit einem Kurvenabschnitt 103 zusammenwirkt, der parallel zur Transportrichtung
des Objektes im Bereich der vorgenannten Stationen verläuft. Der Kurvenabschnitt 103
ist durch eine pneumatische Zylinder-Kolben-Anordnugn 105 quer zur Transportrichtung
verschiebbar. Im Verlauf der Bewegung der Halterungsteile in Richtung des Pfeiles
17 (Fig. 1) in die Entnahmestation VII läuft die jeweils am Halterungsteil 43b bzw.
44b befindliche Kurvenrolle 101 in die Kurve des Kurvenabschnittes 103 ein. Nach Erreichen
der Entnahmestation IV wird der Greifer 79b entlang der Schiene 99b in die, bezogen
auf die Darstellung der Fig. 1, linke Endposition verfahren und in die Entnahmestation
verschwenkt, um das dort befindliche, noch von den Halterungsteilen getragene Objekt
zu erfassen. Daraufhin wird über eine entsprechende Betätigung der Zylinder-Kolben-Anordnung
105 das Halterungsteil 44b von dem Halterungsteil 44a um eine Wegstrecke wegbewegt,
die ausreicht, um das nunmehr vom Greifer 79b getragene Objekt an seinem halsseitigen
Ende freizugeben. Der Greifer führt daraufhin eine kurze Bewegung in Richtung auf
das halsseitige Halterungsteil 44b aus, um das Objeket außer Eingriff mit der Bodenaufnahme
44a zu bringen. Alsdann kann der Greifer mit dem Objekt entlang der Schiene 99b in
Richtung auf den Förderer 79b verschoben und so verschwenkt werden, daß er das bedruckte
Objeket in senkrechter Position auf den Förderer 79b aufsetzt, wie dies in Fig. 1
dargestellt ist. Die Halterung 44a, 44b kann dann in die Aufnahmestation VI vorbewegt
werden, wobei das Halterungsteil 44b seine Position beibehält, in welcher es seinen
größeren Abstand vom Halterungsteil 44a aufweist, so daß nach Erreichen der Aufnahmestation
VI der Greifer 79a ein Objekt, das er zuvor vom Förderer 97a abgenommen hat, in horizontaler
Lage zunächst zwischen die beiden Halterungsteile 44a, 44b bringt und anschließend
durch eine entsprechende Bewegung parallel zur Längsachse des Objektes dessen Bodenbereich
in die Halterung 44a einschiebt. Alsdann wird durch die in der Aufnahmestation VI
befindliche Zylinder-Kolben-Einrichtung 105 der dort befindliche Kurvenabschnitt 103
unter Mitnahme der sich in der Kurve dieses Kurvenabschnittes befindlichen Kurvenrolle
101 in Richtung auf das Halterungsteil 44a verschoben mit dem Ergebnis, daß das Halterungsteil
44b in den Hals des Objektes 39 eingreift, so daß letzteres nunmehr von den beiden
Halterungsteilen getragen wird. Der Greifer 79a kann nunmehr das Halterungsteil freigeben
und in die Position zur Aufnahme des nächsten Objektes zurückbewegt werden.
[0038] Im Zuge des schrittweisen Vortransportes des nunmehr von der Halterung 44a, 44b getragenen
Objektes im unteren Abschnitt 53b der Transportbahn in Richtung des Pfeiles 18 gerät
die Kurvenrolle 101 außer Eingriff mit dem Kurvenabschnitt 103 Nach Erreichen des
oberen Abschnittes 53a der Transportbahn in Richtung des Pfeiles 18 kann das Objekt
vor Erreichen der ersten Druckstation I irgendwelchen zusätzlichen Behandlungen unterzogen
werden. Die Objekt können entstaubt, beflammt und in Umfangsrichtung ausgerichtet
werden. Nach der Vorbehandlung wird das Objekt dann in die erste Druckstation I gebracht,
in der die Teile unmittelbar vor Druckbeginn die im Zusammenhang mit Fig. 7a beschriebenen
Positionen einnehmen. Nach Beendigung des Druckvorganges in der Druckstation I erfolgt
dann der Transport in die Druckstation II, in welcher das nächste Druckbild aufgebracht
wird. Nach Aufbringen des letzten Druckbildes in der Station IV gelangt dann das Objekt
nach Passieren des Abschnittes 53c der Transportbahn wiederum in den unteren Abschnitt
53b und dort in die Entnahmestation VII, in welcher das Objekt in der bereits beschriebenen
Weise durch den Greifer 79b aus der Halterung herausgenommen wird.
[0039] Aufgrund der Tatsache, daß beide Halterungen 43a, 43b und 44a, 44b unabhängig voneinander
entlang der Transportbahn bewegt werden, besteht die Möglichkeit, beispielsweise nach
Aufbringen des letzten Druckbildes das Objekt sofort in die Entnahmestation VII zu
transportierten und nach Entnahme des bedruckten Objektes aus der Halterung diese
sofort in die Aufnahmestation VI vorzubewegen, um dort das nächste Objekt aufzunehmen.
Es besteht weiterhin die Möglichkeit, in den gegebenenfalls zwischen Aufnahmestation
VI und Druckstation I befindlichen Behandlungsstationen alle gewünschten Behandlungen
durchzuführen, ohne daß dies durch den Transport der anderen Halterung(en) behindert
oder verzögert würde. Dadurch wird gegenüber bekannten Maschinen eine erhebliche Produktivitätssteigerung
erzielt.
[0040] Das in den Figuren 8 und 9 dargestellte Ausführungsbeispiel stimmt weitgehend mit
dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 - 4 überein, so daß gleiche oder einander
entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, die jedoch in den Fig.
8 - 11 um 100 größer sind. Drucktechnisch besteht der wesentliche Unterschied zwischen
beiden Ausführungsbeispielen darin, daß die Siebdruckschablonen 112a, 112b, 112c,
112d, 112e der fünf Druckwerke insoweit stationär angeordnet, als sie während des
Druckvorganges keine Bewegungen parallel zu ihrer Hauptebene, also in Richtung der
X-Achse, ausführen. Dafür sind die Rakeln 114a, 114b, 114c, 114d, 114e im wesentlichen
parallel zur Hauptebene der jeweils zugehörigen Siebdruckschablone und senkrecht zur
Längsachse des zu bedruckenden Objektes hin- und herverschiebbar angeordnet, um die
für den Druckvorgang erforderliche Relativbewegung zwischen Siebdruckschablone und
zugehöriger Rakel zu bewirken.
[0041] Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedes der aus Siebdruckschablone und Rakel
bestehenden Druckwerke vertikal auf- und abbewegbar angeordnet, um bei Objekten, deren
zu bedruckende Oberfläche im Querschnitt vom Verlaufe eines Kreises oder Kreisabschnittes
abweicht, der im Zuge der vom Objekt ausgeführten Schwenkbewegung sich ändernden Höhenlage
des jeweils an der Siebdruckschablone anliegenden Transferbereiches folgen zu können.
Zu diesem Zweck ist ein NC-Motor 122 vorhanden, der eine Welle 124 antreibt, auf welcher
zwei Zahnriemenräder 126 befestigt sind, die jeweils mit einem vertikalen Zahnriemen
128 in Eingriff sind. Oberhalb der beiden Zahnriemenräder 126 sind mit einem Abstand
von diesen zwei Zahnriemenräder 132 angeordnet, von denen jedes zur Führung eines
der Zahnriemen 128 dient. Jeder der beiden Zahnriemen 128 ist über jeweils eine Traverse
109 mit einem Schlitten 125 verbunden, der an vertikalen Führungen 121 geführt ist,
die am Maschinenrahmen 119 befestigt sind. An diesem Schlitten 125 sind sämtliche
Siebdruckschablonen 112a-112e angebracht. Ferner ist der Schlitten 125 mit zwei in
einem Abstand voneinander verlaufenden im wesentlichen horizontalen Führungen 115
versehen, an welchen ein Schlitten 116 im wesentlichen horizontal hin- und herverschiebbar
ist, der sämtliche Rakeln 114a - 114e über Kragarme 131 trägt. Die Hin- und Herbewegungen
des Rakelschlittens 116 werden durch einen NC-Motor 138 bewirkt, der über eine aus
zwei teleskopartig zusammenwirkenden Wellenabschnitte 141, 145 bestehende Welle ein
Zahnriemenrad 140 antreibt. Ein Zahnriemen 142 ist um dieses Zahnriemenrad 140 und
um ein zweites in einem horizontalen Abstand angeordnetes Zahnriemenrad 149 geführt.
Die beiden Zahnriemenräder 140 und 149 sind auf einem Träger 151 angeordnet, der rückseitig
am Schlitten 125 angebracht ist. Mithin nehmen die beiden Zahnriemenräder 140, 149
und der in horizontaler Ebene hin- und herbewegbare Zahnriemen 142 an den Auf- und
Abbewegungen des Schlitten 125 teil, wobei durch das teleskopartige Zusammenwirken
der beiden Wellenabschnitte 141, 145 die Änderungen des Abstandes zwischen dem NC-Motor
138 und dem Zahnriemenrad 140 ermöglicht werden. Der Zahnriemen 142 und der an den
Führungen 115 geführte Schlitten 116 sind durch wenigstens eine Traverse 159 miteinander
verbunden, so daß die in horizontaler Ebene erfolgenden Hin- und Herbewegungen des
Schlittens 116 mit den daran befindlichen Rakeln durch den Zahnriemen 142 bewirkt
werden.
[0042] Auch bezüglich der Mittel zum Transportieren und Verschwenken der Halterungen für
die Objekte 139 und die dazu benötigten Antriebe stimmt die Ausführungsform gemäß
den Figuren 8 und 9 mit der gemäß den Figuren 1 und 2 im Prinzip überein. Dazu wird
insbesondere auf Fig. 10 verwiesen, die die Anordnung der Wellensätze und der einzelnen
von ihnen getragenen Zahnriemenräder mit den Zahnriemen erkennen läßt. Auch in Fig.
10 sind alle Teile, die Teilen des Ausführungsbeispieles gemäß den Fig. 1 - 4 entsprechen,
mit den gleichen, jedoch um jeweils um 100 höheren Bezugszeichen versehen. Die Anordnung
gemäß Fig. 10 erlaubt einen etwas gedrängteren Aufbau als die Anordnung gemäß Fig.
4.
[0043] In den Figuren 11a - 11i ist analog der Darstellung in den Figuren 7a - 7i der Ablauf
der Bewegungen der beim Druckvorgang zusammenwirkenden Teile dargestellt, wenn die
Siebdruckschablone parallel zur X-Achse stationär und die Rakel parallel zur X-Achse
verschiebbar angeordnet ist. Dabei ist es erforderlich, daß das Objekt 139 während
des Druckvorganges in Richtung der X-Achse bewegt wird, um die zu bedruckenden Oberflächenbereiche
desselben an der Siebdruckschablone abzurollen. Diese Bewegung wird über die das Objekt
tragenden Halterungsteile 143a, 143b durch den NC-Motor 161, welcher die beiden Zahnriemen
164a, 164b antreibt, mit denen die beiden Wagen 148a, 148b für die Halterungsteile
verbunden sind, auf das Objekt übertragen. Da jedoch auch mit der Vorrichtung gemäß
den Figuren 8 und 9 ein Objekt bedruckt wird, dessen zu bedruckende Fläche einen Querschnitt
aufweist, der von der Kreisform abweicht, besteht auch hier die Notwendigkeit, zusätzlich
das Objekt in Richtung der Y-Achse zu verschieben, um zu erreichen, daß der Transferbereich
des Objektes im wesentlichen tangential zur Siebdruckschablone verläuft und die Rakel
im wesentlichen senkrecht über der Mittelachse des Transferbereiches steht. Wenn die
Rakel im Zuge des Druckvorganges mit konstanter Geschwindigkeit relativ zur in Richtung
der X-Achse feststehenden Siebdruckschablone beispielsweise aus der Position gemäß
Figur 11a in die Position gemäß Figur 11b bewegt wird, ist es erforderlich, der gleichzeitig
erfolgenden Transportbewegung des Objektes in derselben Richtung eine zweite Bewegung
zu überlagern. Dazu ist der NC-Motor 161 so programmiert, daß eine resultierende Bewegung
bewirkt wird, bei welcher die Rakel bei Erreichen der Position gemäß Figur 11b nicht
über der Mittelachse 181 des Querschnittes des zu bedruckenden Objektes, sondern gegenüber
diesem Mittelpunkt nach rechts versetzt, bezogen auf die Darstellung der Figur 11b,
sich befindet, um die vorgenannte Bedingung zu erfüllen, daß die Rakel sich über dem
Mittelpunkt bzw. über der Mittelachse befindet, der bzw. die zum Krümmungsradius des
Transferbereiches der Objektoberfläche gehört. Im konkreten Fall bedeutet dies, daß
die Bewegung des Objektes zwischen den beiden Positionen der Figuren 11a und 11b gegenüber
der in derselben Richtung erfolgenden Bewegung der Rakel etwas nacheilt, und zwar
um den Weg l. In Figur 11c befindet sich die Rakel wieder genau über der Mittelachse
des Objektquerschnittes, die zu diesem Zeitpunkt auch die Mittelachse des Transferbereiches
ist, so daß demzufolge die Bewegungen von Objekt und Rakel in Richtung der X-Achse
- wiederum in Abhängigkeit von der Querschnittsform des zu bedruckenden Bereiches
- mit unterschiedlichen resultierenden Geschwindigkeiten erfolgen derart, daß in dieser
Druckphase die Rakel im Ergebnis etwas langsamer in Richtung der X-Achse bewegt wird
als das Objekt. In der nächsten Phase des Druckvorganges, also bei der Bewegung der
zusammenwirkenden Teile von der Position gemäß Figur 11c in die der Figur 11d, werden
Rakel und Objekt wiederum in Abhängigkeit von der Querschnittsform des in dieser Phase
zu bedruckenden Flächenbereiches mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt derart,
daß das Objekt um die Wegstrecke l voreilt, die dem Abstand in der X-Achse zwischen
der Achse 181, um welche das Objekt gedreht wird, und der Position der Rakel entspricht.
In der nächsten Phase des Druckvorganges, an deren Ende die Teile die Positionen gemäß
Figur 11e einnehmen, wird wiederum das Objekt im Ergebnis langsamer in Richtung der
X-Achse bewegt als die Rakel, so daß am Ende die Rakel über der Rotationsachse 181
des Objektes steht.
[0044] Die Figuren 11f - 11i zeigen den Ablauf der Bewegungen beim Bedrucken der anderen
Seite des Objektes 39. Hier besteht bezüglich des Ablaufs der Bewegungen Übereinstimmung
mit dem im Zusammenhang mit den Figuren 11a - 11e beschriebenen Ablauf.
[0045] Für die Halterungsteile 144a und 144b und das von ihnen getragene Objekt gilt entsprechendes.
[0046] Die vertikalen gemeinsamen Bewegungen von Siebdruckschablone und Rakel stimmen mit
denen des Ausführungsbeispiels gemäß den Figuren 7a - 7i überein, da auch die Querschnittsformen
der Objekte übereinstimmen.
[0047] Bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 8 und 9 sind die beiden Stationen, in denen
die zu bedruckenden Objekte in die Halterungen eingelegt werden bzw. die bedruckten
Objekte aus diesen Halterungen herausgenommen werden, dem oberen Abschnitt 53a der
Transportbahn zugeordnet, wohingegen im Falle der Ausführungsform gemäß den Figuren
1 und 2, wie bereits erläutert, diese Stationen dem unteren Abschnitt 53b zugeordnet
sind. Welche der beiden Möglichkeiten der Vorzug gegeben wird, hängt von den jeweiligen
Gegebenheiten ab, z.B. davon, ob in dem Bereich der Transportbahn 53c bzw. 153c noch
irgendwelche Vorbehandlungen durchgeführt werden sollen, bevor der erste Bedruckungsvorgang
stattfindet. Im übrigen ist bei der Vorrichtung gemäß den Figuren 8 und 9 der ersten
Druckstation I im Bereich des oberen Transportbahnabschnittes 153a noch eine Station
vorgeschaltet, in welcher die Objekte in Umfangsrichtung ausgerichtet werden.
[0048] Beim Bedrucken von Objekten, die nach dem Bedruckungsvorgang eine besondere Behandlung
zum Trocknen der Druckfarbe erfordern, können beispielsweise die Stationen II und
IV der Vorrichtung gemäß den Figuren 8 und 9 durch jeweils eine Trocknungseinrichtung,
beispielsweise einen UV-Strahler ersetzt werden, der gegebenenfalls beim Transport
der Objekte von der einen Druckstation zur jeweils folgenden Druckstation sich im
wesentlichen synchron mit diesen Objekten bewegen kann, wenn dadurch die Produktivität
der Maschine erhöht wird.
[0049] Es ist in Abhängigkeit von der gewünschten Produktion pro Zeiteinheit auch möglich,
die Vorrichtung mit mehr als zwei Halterungen zu versehen.
[0050] In vielen Fällen wird das Aufbringen der einzelnen Druckbilder so erfolgen, daß ein
Druckvorgang jeweils nur in einer der insgesamt vorhandenen Druckstationen durchgeführt
wird, wohingegen die anderen Stationen leer mitlaufen. In Abhängigkeit von der Querschnittsform
des zu bedruckenden Bereiches des Objektes können bei Vorhandensein von beispielsweise
zwei Halterungen in zwei Stationen gleichzeitig Bedruckungsvorgänge durchgeführt werden,
wenn die Vertikalbewegungen der Druckwerke in beiden Stationen übereinstimmen.
[0051] Ferner besteht die Möglichkeit, wenigstens eine der Druckstationen in anderer Weise
auszubilden, z.B. derart, daß die Siebdruckschablone feststeht und die Rakel quer
zur Transportrichtung 18 zum Aufbringen der Druckfarbe auf das Objekt gegenüber der
Siebdruckschablone bewegt wird. Eine solche Anordnung ist z.B. dann zweckmäßig, wenn
das Objekt einen im wesentlichen ebenen Flächenabschnitt aufweist, der zu bedrucken
ist. In diesem Fall brauchen Siebdruckschablone und Objekt während des Druckvorganges
nicht relativ zueinander bewegt werden.
[0052] Es ist selbstverständlich auch möglich, die Halterungsteile vertikal auf- und abbewegbar
an den jeweiligen Wagen anzubringen, um die in Abhängigkeit von der Querschnittsform
sich ändernden vertikalen Abstände zwischen dem Transferbereich und der Rotationsachse
zu kompensieren, so daß die Druckwerke dann in vertikaler Richtung stationär angeordnet
sein könnten. Die vertikale Bewegbarkeit der Druckwerke, wie sie bei beiden in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen vorgesehen ist, wird jedoch in vielen
Fällen zu übersichtlicheren und weniger komplizierten Bewegungsverhältnissen in den
einzelnen Druckstationen führen. In jedem Fall, also unabhängig davon, welche Teile
die vertikalen Bewegungen durchführen, bleibt der wesentliche Vorteil der Vorrichtung
gemäß der Erfindung erhalten, der darin besteht, daß beim Wechsel von einer Objektart
zu einer anderen Objektart, die auch einen Wechsel der Halterungsteile und ggf. auch
andere Bewegungen der zusammenwirkenden Teile erfordert, lediglich die eigentlichen
Halterungsteile ausgewechselt zu werden brauchen. Alle anderen Elemente von den Antrieben
bis zu den Zahnriemenräder und den Wagen können beibehalten werden. Es besteht lediglich
noch die Notwendigkeit, das Programm, nach dem die Motoren gesteuert werden, an die
neue Objektart anzupassen.
1. Vorrichtung zum Bedrucken eines Objektes, wobei wenigstens eine rotierbar angeordnete
Halterung (43a, 43b; 44a, 44b) für das Objekt (39) sowie wenigstens ein eine Siebdruckschablone
(12a-12d) und eine dieser gegenüber relativ verschiebbare Rakel (14a-14d) aufweisendes
Druckwerk und ein Transportmittel (64a, 64b; 89a, 89b) für die Halterung vorgesehen
sind, durch welches das Objekt (39) zwischen einer Station, in welcher das Objekt
in die Halterung eingegeben wird, und einer Station, in welcher das Objekt aus der
Halterung herausgenommen wird, transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorrichtung mit wenigstens zwei Halterungen (43a, 43b; 44a, 44b) versehen ist und
für jede Halterung ein besonderer Antrieb (61; 86) für das Transportmittel (64a, 64b;
89a, 89b) und ein besonderer Antrieb (74; 87) für das Übertragungsmittel (71a, 71b;
95a, 95b) zum Übertragen der Rotationsbewegung auf die Halterung vorgesehen sind und
die Antriebsmittel (61; 86; 74; 87) für die Transportmittel (64a, 64b; 89a, 89b) und
die Übertragungsmittel (71a, 71b; 95a, 95b) sowie die Antriebsmittel (38), die die
Relativbewegung zwischen Siebdruckschablone und Rakel bewirken, als CNC-Motoren ausgebildet
sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Bedrucken eines Objektes
(39), dessen zu bedruckende Fläche von der Form eines Kreises oder eines Kreisbogens
abweicht, die das Objekt tragende Halterung (43a, 43b; 44a, 44b) durch das ihr zugeordnete
Transportmittel (64a, 64b; 89a, 89b) lateral verschoben wird, um das Objekt (39) in
Abhängigkeit von der Querschnittsform seines zu bedruckenden Bereiches in der für
die Bedruckung erforderlichen Position relativ zur Rakel (14a-14d) zu halten, in welcher
die Rakel im wesentlichen senkrecht über der Mittelachse des Transferbereiches des
Objektes verläuft, auf welchen jeweils die Druckfarbe aufgetragen wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Siebdruckschablone
(12a-12d) während des Bedruckungsvorganges lateral stationär angeordnet ist und die
Rakel (14a-14d) sich zum Aufbringen des Druckbildes auf dem Objekt (39) gegenüber
der Siebdruckschablone (12a-12d) lateral bewegt und auf das Objekt durch das Transportmittel
(64a, 64b; 89a, 89b) die Bewegung übertragen wird, die für das Abrollen des Objektes
an der Siebdruckschablone zwecks Auftragen des Druckbildes erforderlich ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Rakel
(14a-14d) während des Bedruckungsvorganges lateral stationär angeordnet ist und die
Siebdruckschablone (12a-12d) zum Aufbringen des Druckbildes auf dem Objekt (39) gegenüber
der Rakel lateral verschoben wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Siebdruckschablone (12a-12d)
und Rakel (14a-14d) des wenigstens einen Druckwerkes gemeinsam auf- und abbewegbar
angeordnet sind und die Auf- und Abbewegungen durch CNC-Antriebsmittel (22) bewirkt
werden, um die beim Bedrucken von im Querschnitt nicht kreisförmigen Objekten eintretende
vertikale Verschiebung des Transferbereiches des Objektes (39) zu kompensieren.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmittel (64a,
64b; 89a, 89b) als wenigstens ein Zahnriemen ausgebildet ist, der mit der zugehörigen
Halterung (43a, 43b; 44a, 44b) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsmittel (71a,
71b; 95a, 95b) als wenigstens ein Zahnriemen ausgebildet ist, welcher mit einer an
der zugehörigen Halterung (43a, 43b; 44a, 44b) angebrachten Zahnung (85) zusammenwirkt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit zwei Wellensätzen
(54, 55) versehen ist und die Wellen (56, 57; 77, 78) jedes Satzes um eine gemeinsame
Achse rotierbar sind und die Achsen beider Wellensätze in einem Abstand voneinander
angeordnet sind und die Wellen Räder (62a, 62b; 68a, 68b; 91a, 91b; 96a, 96b; 66a,
66b; 75a, 75b; 88a, 88b; 94a, 94b) für den Antrieb und für die Führung der Transportmittel
(64a, 64b; 89a, 89b) bzw. der Übertragungsmittel (71a, 71b; 95a, 95b) tragen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer aus zwei
Halterungsteilen (43a, 43b; 44a, 44b) bestehenden Halterung für dasselbe Objekt (39)
für jedes Halterungsteil ein Transportmittel (64a, 64b; 89a, 89b) und ein Übertragungsmittel
(71a, 71b; 95a, 95b) vorgesehen sind und beide Transportmittel und beide Übertragungsmittel
jeweils von demselben CNC-Motor (61; 74; 86; 87) angetrieben werden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Siebdruckschablonen
(12a-12d) von einem gemeinsamen Tragelement (27) getragen sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Rakeln (14a-14d)
von einem gemeinsamen Tragelement (25) getragen sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement (27) für
die wenigstens eine Siebdruckschablone (12a-12d) und das Tragelement für die wenigstens
eine Rakel (14a-14d) derart miteinander verbunden sind, daß beide Träger in Druckrichtung
und entgegengesetzt dazu gerichtete Hin- und Herbewegungen relativ zueinander ausführen
können und in vertikaler Richtung formschlüssig miteinander verbunden sind.
13. Siebdruckverfahren zum Dekorieren von Einzelobjekten (39), von denen jedes während
der Bedruckung von einer Halterung (43a, 43b; 44a, 44b) gehalten wird, die absatzweise
durch die Behandlungstationen transportiert wird, wobei jede Halterung mit Mitteln
(71a, 71b; 95a, 95b) versehen ist, die auf die Halterung und das von ihr gehaltene
Objekt (39) eine Rotationsbewegung übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Halterung
unabhängig von der wenigstens einen anderen Halterung transportiert wird und daß jede
Halterung unabhängig von der wenigstens einen anderen Halterung zumindest während
des Druckvorganges rotiert wird und daß während des Druckvorganges beim Bedrucken
von Flächen, die von der Form eines Kreisbogens abweichen, das Objekt in Transportrichtung
(117; 118) und/oder entgegengesetzt dazu in Abhängigkeit von seiner Querschnittsform
durch das Transportmittel (64a, 64b; 89a, 89b) bewegt wird, um das Objekt in Abhängigkeit
von der Querschnittsform seines zu bedruckenden Bereiches in der für die Bedruckung
erforderliche Position relativ zur Rakel (14a-14d) zu halten, in welcher die Rakel
im wesentlichen senkrecht über der Mittelachse des Transferbereiches des Objektes
verläuft, auf welchen jeweils die Druckfarbe übertragen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Siebdruckschablone
(12a-12d) und Rakel (14a-14d) bestehende Druckwerk vertikal angehoben und/oder abgesenkt
wird, um die beim Bedrucken von im Querschnitt von der Kreisbogenform abweichenden
Objekten eintretende vertikale Verschiebung des Transferbereiches des Objektes zu
kompensieren.