Druckmaschine, insbesondere Tampondruckmaschine

Abstract

 Die Maschine dient zum Bedrucken von Teilen, insbesondere zum Drucken mit einem Tampon (19). Sie weist ein Führungselement (41) für den Tampon auf worauf der Tampon federnd gelagert ist. Die Bewegung des Führungselements erfolgt über Motoren (61). Bei der Berührung von dem Tampon mit dem Druckgut federt der Tampon in das Führungselement. Dadurch erhöht sich die Federkraft, die auf den Tampon und darüber auf das Druckgut wirkt. Bei genauer Positionierung des Führungselements über den Motor wird die Druckkraft des Tampons bestimmt. Mit dieser Maschine können verschieden hohe Teile mit einer Maschineneinstellung bedruckt werden. Die Druckkraft wird elektronisch eingestellt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckmaschine die eine auf ein Druckkopf (Tampon) aufgebrachtes Druckbild auf das Druckgut aufbringt. Diese Druckmaschine ist insbesondere als Tampon-Druckmaschine bekannt.
Die herkömmlichen Tampon-Druckmaschinen sind folgendermaßen aufgebaut. Ein Klischeeschlitten bewegt sich relativ zu einem darauf stehenden Farbsystem. Bei der Linearbewegung dieser beiden Teile zueinander wird die Farbe durch einen Abstreifer weggestreift. Im Klischee sind Vertiefungen in Form der zu druckenden Geometrie eingebracht. In diesen Vertiefungen kann die Farbe durch den Abstreifer nicht zurückgestreift werden. Hat das Klischee die Linearbewegung zum Farbsystem beendet, ist die Farbe auf der nun freiliegenden Klischeefläche in dem vertieften Druckbild. Diese Farbe trocknet nun an der Luftseite leicht an.
Senkrecht zu der Klischeefläche ist ein Gummi-Schaumelement, das Tampon genannt wird, positioniert. Dieser Tampon bewegt sich nun zu dem Farbdruckbild auf dem Klischee. Der Tampon wird auf das Klischee gedrückt. Da die Farbe an der Oberfläche leicht angedrocknet ist, haftet sie besser am Tampon als in der Klischeevertiefung. Der Tampon fährt nun wieder linear weg vom Klischee. Das Klischee fährt linear unter das Farbsyystem. Unter dem Tampon ist nun kein Klischee mehr positioniert. Der Tampon wird durch ein nochmaliges lineares Verfahren auf das Druckgut bedrücken, welches auf einer Ebene unter dem Klischeeschlitten positioniert ist.
Bei den herkömmlichen Tampondruckmaschinen (DE-PS 19 23 374) wird die Bewegung des Druckkopfes und des Farbklischeehalters mit Pneumatikantrieb und Linearachsen oder elektromechanisch mit Elektromotor und Kurvensteuerung erzielt. Die Bewegungen werden eingestellt und sind während des Druckvorganges nicht veränderbar. Das Druckgut muß in der Höhe genau unter dem Tampon positioniert werden und darf in der Höhe bei einer Maschineneinstellung nicht variieren. Die Kraft, die der Druck kopf auf das Druckgut ausübt, und von welcher die Druckqualität abhängt, wird durch die Position des Tampons und des Druckguts bestimmt und eingestellt.

[0002] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Maschine der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der die Lagepositionierung insbesondere bezüglich der Entfernung des Druckgutes zum Druckkopf unkritisch ist und in gewissem Maß variiert werden kann.

[0003] Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch diese Erfindung können Teile mit größeren Toleranzen in den Ausenmaßen oder völlig verschiedene Teile, die jedoch den gleichen Aufdruck erhalten sollen, ohne Nachjustierung der Tampon-Druckmaschinen bedruckt werden. Dies ist z.B. in der Werbebranche, wo geringe Stückzahlen von Verschiedenen Werbeartickeln mit dem gleichen Firmenschriftzug bedruckt werden soll, von Vorteil.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Wesentliche Verbesserungen in der flexiblen Arbeitsweise der Maschine sind insbesondere im Anspruch 2, Anspruch 3 und Anspruch 11 dargestellt. Die Ansprüche 14, 15 und 16 beschreiben die technische Lösung zur Automation der Klischeebeschriftung. Hierbei wird das Druckbild direkt mittels Farbstrahlkopf auf den Tampon gesprüht.
Es ergeben sich mehrere Vorteile aus diesen Maßnahmen. Die Klischeefertigung und der Klischeewechsel entfällt. Das zu druckene Bild oder Schrift wird mittels Eingabegerät gewählt und durch den Farbsprühkopf auf den Tampon aufgebracht. Die Farbe wird dann mit dem Tampon und der eingestellten Anpreßkraft auf das Druckgut gedruckt. Die Vorteile zum direkten Besprühen mit dem Farbstrahlkopf sind die flexible Druckstückhöhe und das mechanische Drucken mit einer gewünschten Druckkraft, was die Druckqualität erhöht.

[0004] Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

[0005] Es zeigt:

Figur 1:

eine Seitenansicht im Schnitt der Tampon-Druckmaschine,

Figur 2:

eine Vorderansicht des Tampon-Führungsschlittens in unbelasteten Zustand,

Figur 3:

eine Seitenansicht des Tampon-Führungsschlittens in unbelasteten Zustand,

Figur 4:

eine Vorderansicht des Tampon-Führungsschlittens in belasteten Zustand (während des Druckvorganges),

Figur 5:

eine Seitenansicht des Tampon-Führungsschlittens in belasteten Zustand (während des Druckvorganges).

[0006] Die erfindungsgemäße Maschine ist für das Bedrucken von Teilen mittels Tampon konzipiert. Die Vorteile des Arbeitsverfahren dieser Maschine wie automatisch Anpassung von Tamponhub an Druckguthöhe und elektronisch einstellbaren Tamponanpreßdruck werden mit den frei programmierbaren Achsenbewegungen verbunden.
Die Tampon-Druckmaschine ist folgendermaaßen aufgebaut:
Als Grundkörper und Rahmen dienen die Platten 51,52,53,54 und 55. Die Platten 51 und 54 sind über den Lagerblock 56 miteinander verbunden. Auf den Platten 51,54 sind die Motor-Halter 61,63 befestigt.Die Maschine eine abgetrennte Box für die Motorsteuerung 81 und als Abdeckung nach außen eine Haube 57.
Die Tampon-Druckmaschine besteht aus zwei zueinander senkrecht verlaufende Führungsschienen 31,32 auf denen sich Linearschlitten 20,21 bewegen. Die Linearschlitten 20,21 werden über Mitnehmer 33,34 und Kugelgewindemuttern 35,36 sowie Kugelgewindespindeln 37,38 mittels Zahnriementrieb 65,66 von Elektro-Motoren 61,62, die an Motor-Halter 63,64 befestigt sind, angetrieben.
Am waagrechten Linearschlitten 21 ist der Klischee-Halter 71 befestigt auf welchem das Klischee 72 gespannt wird. Auf dem Klischee 72 ist der Farbtopf 73 mit dem Halter 74 fixiert und über den Deckel 75 und Niederhalter 76 auf das Klischee angepreßt.
Am senkrechten Linearschlitten 20 ist das Tampon-Führungselement 41 befestigt.
Die genaue Positionierung der Linearantriebe erfolgt über Geber an den Endlagen der Bewegungen sowie über Inkrementalgeber an den Motoren. Die Bewegung des Linearschlittens 21 wird in beiden Endlagen durch Anschläge bestimmt. Die Bewegung des Linearschlittens 20 erfolgt in der oberen Endlage gegen Anschlag. Die untere Position, welch die Druckposition ist wird über die Lichtschranke 18 erkannt und über die Motorsteuerung 81 positioniert.

[0007] Die Druckmaschine insbesondere die Tampondruckmaschine wird folgendermaßen angewendet:
Die Positionierung der Maschine zu den zu bedruckenden Teile wird folgendermaßen durchgeführt. Die Linearachse 20 für die Bewegung des Tampons wird auf das Druckgut ausgerichtet. Die Druckgutzuführung und Position muß so gewählt werden, daß der Klischeeschlitten 71 ohne mit dem Druckgut oder anderen Vorrichtungen zu kollidieren Aus- und Einfahren kann.Die Maschine wird nun an den vorgesehenen Halterungen auf der Standfläche befestigt.

Druckablauf:

[0008] Durch das Betätigen des Start Knopfes an der Vorderseite der Maschine, durch ein Betätigen des Fußschalters oder durch ein von außen zugeführtes Signal wird der Arbeitszyklus der Maschine gestartet.
Das Klischee 72 fährt auf die vordere Position 101 vor. Die in das Klischee 72 eingebrachte Druckbild das zuvor unter dem Farbtopf 73 gelegen hatte wird hierbei vor den Farbtopf 73 und unter den Tampon 19 geführt. Der Rand des Farbtopfes 73 streift bei dieser Bewegung die Farbe ab, außer in den Vertiefungen des Druckbildes des Klischees 72. Der Tampon 19 fährt auf das Klischee 72 und nimmt die Druckfarbe in den Klischeevertiefungen auf. Nun fährt der Tamon 19 vom Klischee 72 nach oben weg und das Klischee 72 fährt auf die hintere Endlage zurück. Der Tampon 19 fährt in Richtung vordere Position 102 auf das Druckgut.
Sobald der Tampon das Druckgut berührt federt der Tampon 19 in das Tampon-Führungselement 41 ein wodurch bei einem Weiterfahren eine Kraftzunahme von Tampon auf Druckgut die Wirkung hat, da die Feder (6) während des weiterfahrens zusammengedrückt wird und dadurch die Federkraft auf den Tampon ansteigt. Die Lichtschranke 18 gibt hierbei ein Signal der Motorsteuerung 81. Der Elektro-Motor 61 für den Tamponführungsschlitten-Antrieg dreht noch die zuvor programmierte Inkrementeanzahl weiter bis die gewünschte Tamponendlage 102 und die über den Federkraftanstieg verbundenen Tampon-Druckkraft erzielt wird. Die Farbe wird übergeben. Nun fährt der Tampon 19 weg vom Druckgut in seine obere Endlage. Der Druckvorgang ist hiermit beendet.

Klischeewechsel und Farbewechsel:

Klischeedemontage und Farbewechsel:

[0009] Der Niederhalter 76 wird gelockert und weggenommen. Der Halter 74 wird entfernt. Nach Öffnen der Klemmvorrichtung wird das Klischee 72 aus dem Klischee-Halter 71 herausgezogen. Der Farbtopf 73 wird nun vom Klischee weggestreift und man achtet darauf, daß die Farbe in den bereitgestellten Behälter läuft. Das Klischee 72 wird gereinigt.

Klischeemontage und Farbewechsel:

[0010] Das Klischee 72 wird in die Klischee-Halter 71 geschoben. Die Klemmvorrichtung wird verdreht bis das Klischee 72 fixiert ist.
Der Farbtopf 73 wird auf das Klischee 72 gestellt und mit dem Halter 74 positioniert. Die Farbe wir eingefüllt. Der Deckel 75 wird aufgesetzt. Der Niederhalter 76 wird auf den Deckel 75 gesetzt und verdreht, bis der Anpreßdruck des Farbtopes 73 ein einwandfreies Abstreifen der Farbe gewährleistet. Dies kann durch Verfahren des Klischeeschlittens 21 kontrolliert werden.

Farbenachfüllen:

[0011] Zum Farbenachfüllen wird der Niederhalter 76 gelockert und weggenommen. Der Deckel 75 wird abgenommen. Nun kann die Farbe nachgefüllt werden. Der Deckel 75 wird wieder aufgesetzt und der Niederhalter 76 darauf positioniert. Durch Verdrehen des Niederhalters 76 wird nun der Anpreßdruck eingestellt und durch Betätigen des Klischeeschlittens 21 kontrolliert, so daß die Farbe vollständig vom Farbtopf 73 abgestreift wird.

Bezugszeichenliste:

[0012] 

1:

Führungskörper

2:

Halter

3:

Federführung

4:

Federteller

5:

Kolben

6:

Feder

7:

Anschlag

8:

Lager

9:

Kolbenstange

10:

Stange

11:

Abdeckung

12:

Abdeckung

13:

Halter

14:

Führung

15:

Halter

16:

Geber

17:

Mutter

18:

Lichtschranke

19:

Tampon

20:

Linearschlitten

21:

Linearschlitten

31:

Führungsschiene

32:

Führungsschiene

33:

Mitnehmer

34:

Mitnehmer

35:

Kugelgewindemutter

36:

Kugelgewindemutter

37:

Kugelgewindespindel

38:

Kugelgewindespindel

41:

Tampon-Führungselement

51:

Platte

52:

Platte

53:

Platte

54:

Platte

55:

Platte

56:

Lagerbock

57:

Haube

61:

Motor-Halter

62:

Elektro-Motor

63:

Motor-Halter

64:

Elektro-Motor

65:

Zahnriementrieb

66:

Zahnriementrieb

71:

Klischee-Halter

72:

Klischee

73:

Farbtopf

74:

Halter

75:

Deckel

76:

Niederhalter

81:

Motorsteuerung

101:

vordere Position des Klischees

102:

untere Position des Tampons

Ansprüche

1. Druckmaschine, insbesondere Tampondruckmaschine mit einem in einer Achse verfahrbaren Druckkopf, insbesondere mit einem auf ein Klischee und anschließend auf ein Druckgut anpreßbaren Tampon zum Übertragen eines auf dem Klischee aufgebrachten Druckbildes auf das Druckgut,
   dadurch gekennzeichnet,
daß ein Sensor (18) als Druckssensor zum Erfassen der Berührung des Tampons mit dem Druckgut und/oder zum Erfassen der Druckkraft des Tampons zumindest auf das Druckgut und/oder das Klischee vorgesehen ist, und daß dieser Sensor zumindest mit einer Steuerung für den Hubantrieb des Tampons in Verbindung steht.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tampon (19) an dem Tampon-Führungselement (41) in Zuführrichtung federnd und verdrehgesichert gelagert ist.

3. Maschine nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (18) als Berührungssensor ausgebildet ist, und daß das bei der Berührung von Tampon mit dem Druckgut erzeugte Signal zur Steuerung der weiteren Andrucksbewegung des Tampon-Führungselement vorgesehen ist.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßeinrichtung für den Hub des Tampon-Führungselementes vorgesehen ist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tampon-Führungsschlitten (41) weitgehend spielfrei mit einem Antriebsmotor (61) gekoppelt ist, und daß als Hub- und Meßeinrichtung eine mit dem Motor gekoppelte Drehwinkelmeßeinrichtung vorgesehen ist, so daß die Drehbewegung des Motors (61) in Relation zu dem Verfahrweg des Tampon-Führungsschlittens (41) steht.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Tampon-Führungselement (41) mit einem zusätzlichen Antrieb verbunden ist zur Erzeugung der gewünschten Tampon-Druckkraft, und daß der Hauptantrieb nach der Berührung des Tampons (19) mit dem Druckgut abschaltbar ist.

7. Maschine einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Federweg des Halters (13) und des Tampons (19) auf dem Tampon-Führungselement (41) ca. 30mm beträgt, und daß die Federkraft, die auf den Tampon (19) wirkt, innerhalb dieses Hubes von der minimal bis zur maximal benötigten Druckkraft eines Maschinentypes bemessen ist.

8. Maschine einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßdruck innerhalb von etwa 5% des Sollwertes konstant gehalten ist.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkopf- bzw. Tampon-Position senkrecht über dem Klischee automatisch auf einen optimalen Abstand eingestellt wird, dadurch, daß der Berührungssensor (18) während des ersten Druckzyklus den Berührungspunkt von Tampon mit Klischee der Steuerung übermittelt, welche daraus die gewünschten optimalen Position von Tampon über dem Klischee von ca. 10 mm berechnet und dannach diesen Wert speichert, so daß beim Zurückfahren des Tampons weg vom Klischee ein kurzer Weg gefahren wird und dadurch der Druckzyklustakt verkürzt wird, wobei die obere Endlagenposition des Tampons von der Bedienerperson mittels einer Tastenbedienung angefahren werden kann.

Zeichnung