Rundtaktvorrichtung, insbesondere für eine Druckmaschine

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Rundtaktvorrichtung, insbesondere für eine Druckmaschine (50), mit einem Maschinenbett (12), einem Drehtisch (20), welcher an dem Maschinenbett um eine Drehachse (22) drehbar gelagert ist, und einem elektrischen Antrieb (24) zum schrittweisen Drehantrieb des Drehtisches (20). Zur Erhöhung der Positioniergenauigkeit ist vorgesehen, dass der Antrieb (24) koaxial zur Drehachse (22) angeordnet ist und dass der Rotor (28) des Antriebes am Drehtisch und der Stator (26) des Antriebes am Maschinenbett angeordnet ist. Weiter betrifft die Erfindung eine Druckmaschine, insbesondere eine Siebdruckmaschine, bei der die vorbeschriebene Rundtaktvorrichtung (10) zum Einsatz kommt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Rundtaktvorrichtung, insbesondere für eine Druckmaschine, mit einem Maschinenbett, einem Drehtisch, welcher an dem Maschinenbett um eine Drehachse drehbar gelagert ist, und einem elektrischen Antrieb zum schrittweisen Drehantrieb des Drehtisches.

[0002] Derartige Rundtaktvorrichtungen werden beispielsweise bei sogenannten Karussell-Druckmaschinen eingesetzt. Die zu bedruckenden Materialien werden dabei auf den Trägern des Drehtisches angeordnet. Ausgehend von einer Eingabestation wird das einzelne Druckgut an den Trägern mittels des Drehtisches in einem vorgesehenen Takt zu Druckstationen befördert, welche entlang des Umlaufweges der Träger angeordnet sind. Nach jedem Taktschritt befindet sich das Druckgut an einer neuen Druckstation, an welchem jeweils ein gewünschter Farbauftrag erfolgen kann.

[0003] Derartige Rundtaktvorrichtungen können jedoch auch bei anderen Bearbeitungs- und Fertigungsanlagen als eine Fördereinrichtung eingesetzt werden, bei welcher ein Arbeitsgut taktweise durch Weiterdrehen zu ringförmig angeordneten Bearbeitungsstationen transportiert wird.

[0004] Für den Antrieb der Rundtaktvorrichtung wird üblicherweise ein Elektromotor eingesetzt, welcher über eine Getriebeanordnung, beispielsweise ein Zahnradgetriebe oder einen Riemenantrieb, das notwendige Drehmoment auf den Drehtisch überträgt. Bei Zahnradgetrieben lässt sich jedoch ein gewisses Getriebespiel nie ganz vermeiden. Auch bei Riemenantrieben besteht die Problematik eines Schlupfes sowie der Dehnung des Riemens während der Betriebslaufzeit. Dieses Spiel bzw. dieser Schlupf kann zu Positionierungenauigkeiten beim Weiterdrehen des Drehtisches führen. Insbesondere bei Druckmaschinen ist es aber für ein sauberes Druckbild wichtig, dass das Druckgut an jeder Druckstation exakt positioniert ist.

[0005] Für eine zuverlässige Positionierung des Drehtisches ist es bekannt, zusätzliche mechanische Justiereinrichtungen, wie Anschläge, Stellzylinder etc. einzusetzen. Weiter wird in der gattungsbildenden DE 196 22 230 A1 eine Karussell-Siebdruckmaschine gelehrt, bei welcher eine zuverlässige Positionierung des Drehtisches durch einen Drehstrom-Bremsmotor mit einem elektrisch integrierbaren Arbeitstakt erreicht werden soll. Der Drehstrom-Bremsmotor ist quer liegend angeordnet, wobei das Drehmoment über ein Getriebe auf den Drehtisch übertragen wird.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rundtaktvorrichtung, insbesondere für eine Druckmaschine, anzugeben, mit welcher ein zuverlässiger und positionsgenauer Drehantrieb des Drehtisches erreicht wird.

[0007] Die Erfindung wird durch eine Rundtaktvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0008] Die erfindungsgemäße Rundtaktvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb koaxial zur Drehachse angeordnet ist und dass der Rotor des Antriebs am Drehtisch und der Stator des Antriebs am Maschinenbett angeordnet ist.

[0009] Die Erfindung basiert auf dem überraschenden Einfall, von dem bisherigen, gängigen Antriebskonzept mittels Getriebe abzugehen.

[0010] Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, den Drehteller ohne Zwischenschaltung einer Getriebeanordnung durch den Elektromotor direkt anzutreiben. Dabei ist der Elektromotor sozusagen integriert in den bestehenden Maschinenkomponenten ausgebildet. Die wesentlichen Komponenten eines Elektromotors, der Stator und der Rotor, sind einerseits unmittelbar am Maschinenbett und andererseits unmittelbar mit dem Drehtisch gekoppelt.

[0011] Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird nicht nur ein für die Positionierung nachteiliges Getriebespiel vermieden. Vielmehr werden insgesamt die drehend angetriebenen Massen reduziert, was sich ebenfalls positiv auf eine exakte Positionierung bei hohen Drehgeschwindigkeiten auswirkt. Zudem ergibt sich eine besonders kompakte Maschinenanordnung. Durch den Wegafall von wartungsintensiven Zahnrad- oder Riemengetrieben wird der Wartungsaufwand der erfindungsgemäßen Maschine erheblich reduziert und die Standzeit und damit die Wirtschaftlichkeit der Maschine erhöht.

[0012] Grundsätzlich können verschiedenste Typen von Elektromotoren für die erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt werden. Nach der Erfindung wird eine besonders gute Positioniergenauigkeit jedoch dadurch erreicht, dass der Antrieb als ein Servo-Motor ausgebildet ist.

[0013] Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Rundtaktvorrichtung ohne eine zusätzliche Positionier- oder Justiereinrichtung auskommen. Besonders bevorzugt ist es jedoch, dass zur Positionierung des Rotors eine Gebereinrichtung vorgesehen ist. Dies kann beispielsweise ein Maßband-Gebersystem sein, welches entlang des Rotors angeordnet ist. Hierdurch kann die Position des Rotors überwacht und gegebenenfalls durch Steuerung des Antriebsmotors nachgestellt werden.

[0014] Die erfindungsgemäße Rundtaktvorrichtung kann bei den verschiedensten Fertigungsanlagen und Maschinen eingesetzt werden. Besonders zweckmäßig ist nach der Erfindung eine Druckmaschine, insbesondere eine Siebdruckmaschine, welche mit der vorstehend beschriebenen Rundtaktvorrichtung versehen ist. Gerade für hochqualitative Druckmaschinen kommt es trotz relativ hoher Arbeitsgeschwindigkeiten bei einem Mehrfarbendruck auf eine exakte Positionierung an, da ansonsten die einzelnen Farblagen nicht zur Schaffung eines sauberen Farbbildes über einander aufgebracht werden können.

[0015] Eine vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Druckmaschine besteht darin, dass an den Trägern des Drehtisches Paletten zum Halten eines Druckgutes vorgesehen sind und dass ein Druckteller mit einer Vielzahl von Druckstationen am Maschinenbett angeordnet ist. Üblicherweise ist der Druckteller mit den sternförmig angeordneten Druckstationen oberhalb des taktweise angetriebenen Drehtisches angeordnet.

[0016] Dabei besteht eine bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung darin, dass mittels einer Hubeinrichtung der Drehteller relativ zum Drehtisch axial verschiebbar in Richtung der Drehachse ist. Die Hubeinrichtung weist dabei üblicherweise ein oder mehrere Hydraulikzylinder auf, welche den Druckteller gegenüber dem Maschinenbett anheben und absenken.

[0017] Eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Druckmaschine besteht darin, dass die Hubeinrichtung innerhalb eines Maschinenschaftes angeordnet ist, welcher koaxial zur Drehachse ist. Innerhalb des mittigen Maschinenschaftes kann sich dabei der Hydraulikzylinder befinden, welcher den Druckteller relativ zum Drehtisch anhebt und absenkt. Der Maschinenschaft ist dabei auch mit einer Axialführung für den Druckteller versehen.

[0018] Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass die einzelnen Druckstationen des Drucktellers je eine Siebdruckeinheit zum Drucken einer Farbe aufweisen. Die Siebdruckeinheit weist dabei ein Sieb auf, welches entsprechend dem zu erstellenden Druckmuster präpariert ist. Über ein Rakelsystem kann ein flüssiges Druckmedium durch den Sieb auf die zu bedruckende Oberfläche des Druckgutes aufgebracht werden.

[0019] Nach der Erfindung besteht eine besonders bevorzugte Weiterbildung darin, dass die Siebdruckeinheiten als Siebdruckmodule ausgebildet sind und lösbar in einer Aufnahme des Drucktellers gehalten sind und dass die Siebdruckmodule mit anderen Arbeitsmodulen, insbesondere Trocknungsmodulen auswechselbar sind. Beispielsweise für einen Achtfarbendruck weist der Druckteller acht Druckstationen und der Drehtisch zehn Paletten auf. Während des Druckvorganges befindet sich jeweils eine Palette mit dem Druckgut an einer der acht Stationen. Zusätzlich sind eine Palette an der Eingabestation zur Aufnahme eines neuen Druckgutes und eine Palette an der Ausgabestation zum Entfernen eines fertig bedruckten Druckgutes angeordnet. Wenn eine solche Achtfarben-Maschine für einen Sechsfarbendruck eingesetzt wird, können zwei Druckstationen entfernt und durch Trocknungseinheiten ersetzt werden. Diese erlauben beispielsweise bei besonderen Farben, etwa wasserlöslichen Farben, eine Zwischentrocknung. Hierfür können eine oder mehrere der Druckstationen durch ein entsprechendes Trocknungsmodul ersetzt werden.

[0020] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter erläutert, welches schematisch in den Zeichnungen dargestellt ist. In den Figuren zeigen:

Fig. 1

eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Druckmaschine;

Fig. 2

eine vergrößerte Detailansicht der Rundtaktvorrichtung der Maschine von Fig. 1 und

Fig. 3

eine Teil-Draufsicht auf die Rundtaktvorrichtung gemäß Fig. 2

[0021] Die Figur 1 zeigt eine Druckmaschine 50, welche zur Gattung der Karussell-Siebdruckmaschinen gehört. Die Druckmaschine 50 umfasst als wesentliche Komponenten ein Maschinenbett 12, welches aus einem mittigem, etwa kreisförmigen Grundgestell 14 und drei daran befestigten Maschinenfüßen 16 aufgebaut ist, einem gegenüber dem Maschinenbett 12 drehbaren Drehtisch 20 und einem darüber angeordneten Druckteller 40 mit daran sternförmig angeordneten Druckstationen 42.

[0022] Mittig im Maschinenbett 12 ist ein drehfester Maschinenschaft 18 ausgebildet, welcher sich vertikal nach oben erstreckt. Um diesen Maschinenschaft 18 ist der Drehtisch 20 angeordnet, welcher bei der dargestellten Ausführungsform eine konische Glocke 21 mit einer horizontal angeordneten Bodenplatte 23 aufweist. Ausgehend von der Bodenplatte 23 erstrecken sich radial nach außen eine Vielzahl stabförmiger Streben 33, welche radial angeordnete, stangenförmige Träger 32 abstützen. An den sternförmig, mit gleichem Winkelabstand angeordneten Trägern 32 sind an den nach außen gerichteten freien Enden Paletten 34 angeordnet, welche zur Aufnahme eines Druckgutes, beispielsweise eines T-Shirtes dienen.

[0023] Oberhalb der Paletten 34 sind an dem Druckteller 40 die jeweils dazugehörigen Druckstationen 42 befestigt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Druckstationen 42 als Siebdruckkmodule mit einem dem gewünschten Druckbild entsprechenden Sieb, einem Farbauftragsorgan sowie einer Rakeleinrichtung zum Verstreichen der Farbe auf dem Sieb zur Übertragung der Farbe auf das Druckgut angeordnet. Der Druckteller 40 ist über eine Verbindungsnabe 44 drehfest mit einem Hubschaft 46 verbunden. Der koaxial zum Maschinenschaft 18 gerichtete Hubschaft 46 ist mittels einer nicht dargestellten Hubeinrichtung, insbesondere einem Hydraulikzylinder, gegenüber dem Maschinenbett 12 axial verschiebbar. In bekannter Weise wird so zum Durchführen eines Druckvorganges der Druckteller 40 mit den Druckstationen 42 auf das an den Paletten 34 angeordnete Druckgut abgesenkt, so dass das gewünschte Druckbild übertragen werden kann. Nach Abschluss des Druckschrittes wird der Druckteller 40 mit den Druckstationen 42 vertikal nach oben verfahren, so dass die Druckstationen 42 von den Paletten 34 beabstandet sind. Sodann kann eine Weiterdrehung des Drehtisches 20 um einen Taktschritt mit vorgegebenem Drehwinkel erfolgen, so dass dann erneut durch Absenken des Drucktellers ein weiterer Druckschritt durchgeführt werden kann.

[0024] Zum Antreiben des Drehtisches 20 ist eine erfindungsgemäße Rundtaktvorrichtung 10 in einer ringförmigen Ausnehmung des Maschinenbettes 12 vorgesehen. Dabei ist die Bodenplatte 23 des Drehtisches 20 unmittelbar an einem scheibenförmigen Rotor 28 eines Elektromotors befestigt. Korrespondierend zu dem Rotor 28 ist am Maschinenbett 12 ein ringförmiger Stator 26 mit den elektrischen Wicklungen und der entsprechenden Stromversorgung angeordnet. Der Rotor 28 und der Stator 26 bilden einen elektrischen Antrieb 24 der erfindungsgemäßen Rundtaktvorrichtung 10, wie nachfolgend im Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 näher erläutert wird.

[0025] Gemäß Fig. 2 ist der tellerförmige Rotor 28 drehbar um eine Drehachse 22 gegenüber dem Maschinenbett 12 mittels einem Lager 29 gelagert. Das Lager 29 besteht aus zwei Kegelrollenlagern, welche in einer O-Anordnung einbebaut sind. Fest mit dem Maschinenbett 12 ist der ringförmige Stator 26 verbunden, welcher die Wicklungen aufweist, wie sie beispielsweise für einen Servo-Motor vorgesehen sind. Der Rotor 28 sowie der Stator 26 sind symmetrisch zur Drehachse 22 ausgebildet. Der Rotor 28 bildet sozusagen eine feste Einheit mit dem Drehtisch 20, so dass durch den elektrischen Antrieb 24 das Drehmoment direkt ohne Zwischenschaltung eines Getriebes auf den Drehtisch 20 übertragen wird. Hierdurch wird jegliches Getriebespiel sowie der relativ hohe Aufwand für Getriebewartungen vermieden. Dies erlaubt eine hochgenaue Positionierung und hohe Bewegungsgeschwindigkeiten bei der erfindungsgemäßen Rundtaktvorrichtung 10. Eine Erhöhung der Positioniergenauigkeit kann noch durch eine Gebereinrichtung 30 weiter erhöht werden, welche am Außenumfang eines zylindrischen Abschnitts des Rotors 28 angeordnet ist. Durch das Gebersystem kann die Position des Rotors 28 überwacht und mittels einer Steuerung durch entsprechende Bestromung des elektrischen Antriebes 24 eine Nachstellung des Rotors 28 mit dem Drehtsich 20 erfolgen.

[0026] Wie aus Fig. 3 besonders deutlich ist, ist bei der dargestellten Ausführungsform die Oberseite des Rotors 28 als eine im Wesentlichen flache, horizontale Fläche ausgebildet, welche auch unmittelbar den Drehtisch 20 bilden kann.

Ansprüche

1. Rundtaktvorrichtung, insbesondere für eine Druckmaschine (50), mit

- einem Maschinenbett (12),

- einem Drehtisch (20), welcher an dem Maschinenbett (12) um eine Drehachse (22) drehbar gelagert ist, und

- einem elektrischen Antrieb (24) zum schrittweisen Drehantrieb des Drehtisches (20),

dadurch gekennzeichnet,

- dass der Antrieb (24) koaxial zur Drehachse (22) angeordnet ist und

- dass der Rotor (28) des Antriebes (24) am Drehtisch (20) und der Stator (26) des Antriebes (24) am Maschinenbett (12) angeordnet ist.

2. Rundtaktvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Antrieb (24) als ein Servo-Motor ausgebildet ist.

3. Rundtaktvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Positionierung des Rotors (28) eine Gebereinrichtung (30) vorgesehen ist.

4. Druckmaschine, insbesondere Siebdruckmaschine,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Rundtaktvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 vorgesehen ist.

5. Druckmaschine nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass am Träger (32) des Drehtisches (20) Paletten (34) zum Halten eines Druckgutes vorgesehen sind und
dass ein Druckteller (40) mit einer Vielzahl von Druckstationen (42) am Maschinenbett (12) angeordnet ist.

6. Druckmaschine nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass mittels einer Hubeinrichtung der Druckteller (40) relativ zum Drehtisch (20) axial verschiebbar in Richtung der Drehachse (22) ist.

7. Druckmaschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hubeinrichtung innerhalb eines Maschinenschaftes (18) angeordnet ist, welcher koaxial zur Drehachse (22) ist.

8. Druckmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die einzelnen Druckstationen (42) des Drucktellers (40) je eine Siebdruckeinheit zum Drucken einer Farbe aufweisen.

9. Druckmaschine nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Siebdruckeinheiten als Siebdruckmodule ausgebildet und lösbar in einer Aufnahme des Drucktellers (40) gehalten sind und
dass die Siebdruckmodule mit anderen Arbeitsmodulen, insbesondere Trocknungsmodulen, auswechselbar sind.

Zeichnung