Verfahren zum Bedrucken einer Innenfläche eines zu bedruckenden Objekts mittels einer Tampondruckmaschine

Abstract

 Es wird ein Verfahren bereitgestellt zum Bedrucken einer Innenfläche eines zu bedruckenden Objekts (61) mittels einer Tampondruckmaschine, welche zumindest einen Drucktampon (46) mit einer Aussenfläche sowie ein Klischee (21) aufweist. Das Verfahren weist zumindest die Schritte auf, dass ein Druckbild (22) vom Klischee (21) mittels der Aussenfläche des Drucktampons (46) aufgenommen wird, und dass das Druckbild von der Aussenfläche des Drucktampons (46) auf ein zu bedruckendes Objekt (61) übertragen wird. Beim Übertragen des Druckbildes (22) auf das zu bedruckende Objekt (61) wird die Aussenfläche des Drucktampons (46) auf einer Innenfläche des zu bedruckenden Objekts (61) abgerollt und/oder eine Innenfläche des zu bedruckenden Objekts (61) wird auf der Aussenfläche des Drucktampons (46) abgerollt.

Beschreibung

TECHNISCHES GEBIET

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken einer Innenfläche eines zu bedruckenden Objekts mittels einer Tampondruckmaschine sowie eine Tampondruckmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens. Mittels dieses Verfahrens sind insbesondere Innenflächen von hohlzylindrisch ausgebildeten Gegenständen, wie zum Beispiel Fingerringen, mittels einer Tampondruckmaschine bedruckbar.

STAND DER TECHNIK

[0002] Tampondruckmaschinen sind im Stand der Technik in zahlreichen Ausführungen bekannt und werden zum Bedrucken von unterschiedlich ausgebildeten Gegenständen verwendet. Dazu wird mittels eines Drucktampons ein Druckbild von einem Klischee aufgenommen und anschliessend auf ein zu bedruckendes Objekt übertragen. Indem der Drucktampon aus einem elastischen Material ausgebildet wird, ist auch ein Bedrucken von unebenen Oberflächen möglich.

[0003] Eine besondere Herausforderung für Tampondruckmaschinen stellt jedoch das Bedrucken von Innenflächen dar. Derartige, für den Drucktampon nur schwer zugängliche Innenflächen sind insbesondere bei rohr- oder ringförmigen Gegenständen vorhanden.

[0004] Ein Verfahren zum Bedrucken der Innenflächen von hohlzylindrisch ausgebildeten Gegenständen ist in der US 4,667,594 beschrieben. Dabei wird ein Drucktampon mit einer zylindrisch ausgestalteten Aussenfläche in das Innere zum Beispiel eines Rohres eingebracht. Indem der Drucktampon dann entlang seiner Längsachse von zwei gegenüberliegenden Seiten her mittels zwei Druckplatten zusammengepresst wird, wird eine radiale Ausdehnung des Drucktampons erreicht. Die Aussenfläche des Drucktampons wird dadurch umlaufend in Kontakt mit der Innenfläche des Rohres gebracht, und das Druckbild auf die Innenfläche des Rohres übertragen.

[0005] Nachteilig bei dem in der US 4,667,594 offenbarten Druckverfahren ist es, dass damit nur zylindrisch ausgebildete Innenflächen bedruckbar sind, deren Innenradius jeweils geringfügig grösser ist, als der Aussenradius des Drucktampons. Innenflächen mit grösseren Innenradien sowie Innenflächen, welche stark von der zylindrischen Form abweichen, können mit diesem Druckverfahren nicht bedruckt werden.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0006] Es ist also eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Bedrucken einer Innenfläche mittels einer Tampondruckmaschine anzugeben, welches ein Bedrucken auch dann erlaubt, wenn die Innenfläche einen beliebig grossen Innenradius aufweist und/oder stark von der zylindrischen Form abweicht. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren vorgeschlagen, wie es in Anspruch 1 angegeben ist. Ausserdem wird in Anspruch 8 eine Tampondruckmaschine zur Durchführung dieses Verfahrens angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0007] Die vorliegende Erfindung stellt also ein Verfahren zum Bedrucken einer Innenfläche eines zu bedruckenden Objekts mittels einer Tampondruckmaschine zur Verfügung, welche zumindest ein Klischee und einen Drucktampon mit einer Aussenfläche aufweist. Das Verfahren weist zumindest die folgenden Schritte auf:

• Aufnahme eines Druckbildes vom Klischee mittels der Aussenfläche des Drucktampons (Farbaufnahme); sowie
• Übertragen des Druckbildes von der Aussenfläche des Drucktampons auf ein zu bedruckendes Objekt (Farbabgabe).

[0008] Beim Übertragen des Druckbildes auf das zu bedruckende Objekt, also bei der Farbabgabe, wird die Aussenfläche des Drucktampons auf einer Innenfläche des zu bedruckenden Objekts abgerollt und/oder eine Innenfläche des zu bedruckenden Objekts wird auf der Aussenfläche des Drucktampons abgerollt.

[0009] Indem der Drucktampon auf der Innenfläche bzw. die Innenfläche auf dem Drucktampon abgerollt wird, ist ein Bedrucken auch dann noch problemlos möglich, wenn die Innenfläche einen vielfach grösseren Radius aufweist als der Drucktampon. Es ist auch ein Bedrucken von Innenflächen möglich, welche stark von der zylindrischen Form abweichen. Die Innenfläche kann dabei sowohl konkave als auch konvexe Bereiche aufweisen, welche mittels des angegebenen Verfahrens beide bedruckbar sind.

[0010] Vorteilhaft handelt es sich bei der Innenfläche des zu bedruckenden Objekts um eine konkav gewölbte und insbesondere um eine im Wesentlichen zylindrische Innenfläche. In der Regel erstreckt sich die Innenfläche über einen Winkelbereich von 360° und ist insbesondere umlaufend geschlossen ausgebildet. Die Innenfläche muss sich aber nicht zwingend umlaufend über einen Winkelbereich von 360° erstrecken. In der Regel handelt es sich aber dann um eine Innenfläche, wenn sie sich zumindest über einen Winkelbereich von 180° oder mehr erstreckt.

[0011] Bei dem zu bedruckenden Objekt kann es sich insbesondere um einen ring- oder einen rohrförmigen Gegenstand handeln. Bevorzugt handelt es sich um einen Fingerring, welcher insbesondere aus einem transparenten Material, wie zum Beispiel Glas, hergestellt ist. Der Fingerring muss nicht umlaufend geschlossen sein.

[0012] Beim Übertragen des Druckbildes ist das zu bedruckende Objekt vorteilhaft in einer Objekthalterung gehalten, welche eine im Wesentlichen zylindrische Aussenseite aufweist. Dadurch wird insbesondere das Bedrucken von Objekten erleichtert, welche eine nicht zylindrische Aussenfläche aufweisen. Die Objekthalterung dient also insbesondere dazu, unabhängig von der Ausgestaltung des zu bedruckenden Objekts eine zylindrische Aussenseite bereitzustellen, um das Abrollen oder die Halterung des zu bedruckenden Objekts in einer Halteeinrichtung zu erleichtern. Des Weiteren kann die Objekthalterung dazu dienen, eine konzentrische Anordnung des zu bedruckenden Objekts und insbesondere von dessen Innenfläche relativ zur zylindrischen Aussenseite der Objekthalterung zu gewährleisten.

[0013] In einer Weiterbildung der Erfindung wird das zu bedruckende Objekt beim Übertragen des Druckbildes seitlich geführt in einer Abrollbahn abgerollt. Der Drucktampon wird dabei in der Regel relativ zu dem zu bedruckenden Objekt in eine Richtung bewegt, welche im Wesentlichen senkrecht zu einer Rollachse steht, die durch das Abrollen des zu bedruckenden Objektes in der Abrollbahn gegeben ist.

[0014] In einer anderen Weiterbildung der Erfindung weist der Drucktampon eine Längsmittelachse auf und führt beim Übertragen des Druckbildes auf das zu bedruckende Objekt im Wesentlichen eine Kreisbewegung um eine Rotationsachse aus, die sich parallel, aber beabstandet zu dieser Längsmittelachse erstreckt. Der Radius dieser Kreisbewegung wird dabei in der Regel derart gewählt, dass er gleich gross oder geringfügig grösser ist als der Radius, welcher sich aus einer Subtraktion des Innenradius der Innenfläche des zu bedruckenden Objekts minus des Aussenradius des Drucktampons ergibt.

[0015] Vorteilhaft wird bei der Aufnahme des Druckbildes die Aussenfläche des Drucktampons auf dem Klischee abgerollt und/oder das Klischee auf der Aussenfläche des Drucktampons abgerollt. Die Länge der Abrollstrecke wird dabei vorteilhaft derart gewählt, dass sie gerade der Umfangslänge des Drucktampons entspricht. Durch das Abrollen der Aussenfläche des Drucktampons auf dem Klischee und/oder des Klischees auf der Aussenfläche des Drucktampons ist in der Regel eine Rollachse definiert. Bevorzugt wird der Drucktampon während der Aufnahme des Druckbildes relativ zum Klischee in eine erste Richtung entlang dieser Rollachse bewegt, so dass die Aussenfläche des Drucktampons das Druckbild entlang einer Schraubenlinie aufnimmt. Während dem Übertragen des Druckbildes wird der Drucktampon dann relativ zu dem zu bedruckenden Objekt in eine entgegengesetzt zur ersten Richtung weisende zweite Richtung bewegt, so dass das Druckbild wieder entlang einer geraden Linie auf das zu bedruckende Objekt übertragen wird. Auf diese Weise kann die Innenfläche des zu bedruckenden Objekts auch mit Druckbildern bedruckt werden, welche länger als die Umfangslänge des Drucktampons ausgebildet sind. Es ist somit insbesondere ein Bedrucken der Innenfläche mit einem Druckbild möglich, welches gleich lang ist, wie die Umfangslänge der Innenfläche.

[0016] Die vorliegende Erfindung stellt ausserdem eine Tampondruckmaschine zur Verfügung, welche zur Durchführung eines derartigen Verfahrens ausgebildet ist. Die Tampondruckmaschine weist ein Klischee auf sowie einen Drucktampon mit einer Aussenfläche, die zur Aufnahme eines Druckbildes vom Klischee und zum anschliessenden Übertragen dieses Druckbildes auf ein zu bedruckendes Objekt dient.
Die Tampondruckmaschine weist zudem Mittel auf, um ein geführtes Abrollen der Aussenfläche des Drucktampons auf einer Innenfläche des zu bedruckenden Objekts und/oder einer Innenfläche des zu bedruckenden Objekts auf der Aussenfläche des Drucktampons zu ermöglichen.

[0017] Bevorzugt weist die Tampondruckmaschine ausserdem einen Drucktamponträger auf, mit welchem der Drucktampon derart verbunden ist, dass der Drucktampon relativ zum Drucktamponträger um eine Drehachse frei drehbar ist. Diese Drehachse kann insbesondere gerade einer Längsmittelachse des Drucktampons entsprechen. Zusätzlich oder alternativ dazu weist die Tampondruckmaschine eine Haltevorrichtung auf mit einer Basiseinheit und einer mit der Basiseinheit verbundenen Halteeinrichtung, welche zum Halten eines zu bedruckenden Objekts dient, und welche relativ zur Basiseinheit um eine Drehachse frei drehbar ist. Die Basiseinheit ist üblicherweise relativ zu einem Maschinengestell der Tampondruckmaschine unbeweglich. Der Drucktampon bzw. die Halteeinrichtung ist somit möglichst reibungsfrei drehbar, so dass beim Bedrucken der Drucktampon auf der Innenfläche bzw. die Innenfläche auf dem Drucktampon abrollen kann, ohne dass insbesondere gegenseitige Gleitbewegungen auftreten. Dadurch kann ein sauberes Abrollen des Drucktampons auf der Innenfläche gewährleistet werden. Hierzu können beispielsweise eines oder mehrere Kugellager vorhanden sein, welches zwischen Drucktampon und Drucktamponträger bzw. zwischen Halteeinrichtung und Basiseinheit angeordnet sind.

[0018] Bevorzugt weist die Tampondruckmaschine eine Lineareinheit auf, an welcher entweder der Drucktampon oder eine Halteeinrichtung zum Halten eines zu bedruckenden Objekts angebracht ist, wobei der Drucktampon mittels der Lineareinheit relativ zur Halteeinrichtung in eine Richtung linear verschiebbar ist, welche sich im Wesentlichen parallel zur Drehachse erstreckt. Bei der Lineareinheit kann es sich insbesondere um einen Linearmotor handeln. Es ist aber auch ein pneumatischer Betrieb der Lineareinheit denkbar.

[0019] Der Drucktampon ist vorteilhaft rotationssymmetrisch ausgebildet. Noch vorteilhafter ist die Aussenfläche des Drucktampons tonnenförmig. Sie kann dabei sogar im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sein. Bei einer tonnenförmigen Ausgestaltung kann die Aussenfläche in Abweichung zu einer rein zylindrischen Ausgestaltung insbesondere auch umlaufend entlang der Längsmittelachse des Drucktampons nach aussen hin gewölbt sein. Vorteilhaft weist der Drucktampon eine Shore 00-Härte von 75 bis 95, vorteilhafter von 80 bis 90 und am meisten vorteilhaft von ca. 85 auf. Insbesondere für das Bedrucken von konischen und/oder gewellten Innenflächen kann der Drucktampon aber auch eine Shore 00-Härte im Bereich zwischen 70 und 80 haben. Der Drucktampon passt sich aufgrund seiner Flexibilität dann besser an die Innenfläche an.

[0020] Als Mittel für das geführte Abrollen kann die Tampondruckmaschine eine Abrollbahn aufweisen, innerhalb welcher eine Objekthalterung mit einer im Wesentlichen zylindrischen Aussenseite beim Übertragen des Druckbildes auf ein in der Objekthalterung gehaltenes zu bedruckendes Objekt abrollbar ist. Die Abrollbahn ist insbesondere als Profilleiste mit einem U-förmigen Querschnitt ausgebildet.

[0021] In der Regel hat der Drucktampon eine Längsmittelachse, und die Tampondruckmaschine weist einen Tamponträger auf, an welchem der Drucktampon angebracht ist. Als Mittel für das geführte Abrollen kann der Drucktampon dann auch relativ zum Tamponträger um eine Rotationsachse drehbar sein, welche sich im Wesentlichen parallel, aber beabstandet zur Längsmittelachse des Drucktampons erstreckt. Zwischen Tamponträger und Drucktampon ist dann vorteilhaft ein Drehelement, wie insbesondere ein Drehzylinder, angeordnet, welches um eine Rotationsachse relativ zum Tamponträger drehbar ist, und an welchem der Drucktampon in Bezug auf seine Längsmittelachse exzentrisch zu dieser Rotationsachse angebracht ist.

[0022] Bevorzugt weist die Tampondruckmaschine eine erste Antriebseinheit auf, um den Drucktampon in eine im Wesentlichen horizontale Richtung zu bewegen, und eine zweite Antriebseinheit, um den Drucktampon in eine im Wesentlichen vertikale Richtung zu bewegen. Die erste und/oder die zweite Antriebseinheit können insbesondere einen Servomotor aufweisen. Die erste Antriebseinheit dient insbesondere dazu, den Drucktampon linear entlang einer y-Achse der Tampondruckmaschine zu verschieben, und die zweite Antriebseinheit dient insbesondere dazu, den Drucktampon linear entlang einer im Wesentlichen senkrecht zur y-Achse stehenden z-Achse der Tampondruckmaschine zu bewegen. Als Mittel für das geführte Abrollen kann die Tampondruckmaschine dann auch eine Bewegungskontrolleinheit aufweisen, welche dazu ausgebildet ist, die erste Antriebseinheit und die zweite Antriebseinheit gleichzeitig derart anzusteuern, dass die daraus resultierende Bewegung des Drucktampons im Wesentlichen eine Bewegung entlang einer Kreislinie darstellt. Bevorzugt werden die erste und die zweite Antriebseinheit von der Bewegungskontrolleinheit also derart angesteuert, dass der Drucktampon entlang der y- bzw. der z-Achse gemäss einer Geschwindigkeitsfunktion bewegt wird, die einer Sinus- bzw. einer Cosinusfunktion entspricht. Falls die Tampondruckmaschine eine Lineareinheit aufweist, dient diese bevorzugt dazu, den Drucktampon entlang einer x-Achse, welche im Wesentlichen senkrecht zur y-Achse und zur z-Achse steht, zu bewegen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0023] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1

zeigt eine perspektivische Ansicht einer Tampondruckmaschine gemäss einer ersten erfindungsgemässen Ausführungsform;

Fig. 2

zeigt eine perspektivische Teilansicht der in der Fig. 1 gezeigten Tampondruckmaschine;

Fig. 3

zeigt eine perspektivische Teilansicht der in der Fig. 1 gezeigten Tampondruckmaschine während der Aufnahme des Druckbildes vom Klischee;

Fig. 4

zeigt eine perspektivische Teilansicht der in der Fig. 1 gezeigten Tampondruckmaschine nach Verschieben des Drucktampons in den Bereich des zu bedruckenden Objekts;

Fig. 5

zeigt eine perspektivische Teilansicht der in der Fig. 1 gezeigten Tampondruckmaschine nach Verschieben des Drucktampons in eine Position zum Übertragen des Druckbildes auf das zu bedruckende Objekt;

Fig. 6

zeigt eine perspektivische Teilansicht der in der Fig. 1 gezeigten Tampondruckmaschine zu Beginn des Abrollens des Drucktampons auf einer Innenfläche des zu bedruckenden Objekts in einer Abrollbahn;

Fig. 7

zeigt eine perspektivische Teilansicht der in der Fig. 1 gezeigten Tampondruckmaschine am Ende des Abrollens des Drucktampons auf einer Innenfläche des zu bedruckenden Objekts in einer Abrollbahn;

Fig. 8

zeigt eine perspektivische Teilansicht einer Tampondruckmaschine gemäss einer zweiten erfindungsgemässen Ausführungsform;

Fig. 9

zeigt eine perspektivische Teilansicht der in der Fig. 8 gezeigten Tampondruckmaschine nach Verschieben des Drucktampons in den Bereich des zu bedruckenden Objekts;

Fig. 10

zeigt eine perspektivische Teilansicht der in der Fig. 8 gezeigten Tampondruckmaschine nach Verschieben des zu bedruckenden Objekts in eine Position zum Übertragen des Druckbildes vom Drucktampon auf das zu bedruckende Objekt;

Fig.11

zeigt eine perspektivische Teilansicht der in der Fig. 8 gezeigten Tampondruckmaschine während des Bedruckens aus einer ersten Blickrichtung;

Fig. 12

zeigt eine perspektivische Teilansicht der in der Fig. 8 gezeigten Tampondruckmaschine während des Bedruckens aus einer zweiten Blickrichtung;

Fig. 13

zeigt eine perspektivische Teilansicht einer Tampondruckmaschine gemäss einer dritten erfindungsgemässen Ausführungsform nach Verschieben des Drucktampons in den Bereich des zu bedruckenden Objekts; sowie

Fig.14

zeigt eine perspektivische Teilansicht der in der Fig. 13 gezeigten Tampondruckmaschine während des Bedruckens.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

[0024] In den Figuren 1 bis 7 ist eine Tampondruckmaschine gezeigt, welche zur Durchführung des Verfahrens gemäss einer ersten erfindungsgemässen Ausführungsform geeignet ist.

[0025] Wie es in der Figur 1 gezeigt ist, weist die Tampondruckmaschine ein Maschinengestell 10 auf, welches im Wesentlichen eine U-Form hat, deren Öffnung in die horizontale Richtung weist. Der obere Schenkel dieser U-Form bildet einen Arm 101. An der Stirnfläche dieses Arms 101 ist eine Anzeige 11 angeordnet, welche zum Anzeigen von Betriebszuständen, Maschinenparametern etc. dient. Unterhalb der Anzeige 11 sind am Arm 101 mehrere Eingabeelemente 12 vorgesehen, welche zum Einstellen und Bedienen der Tampondruckmaschine durch den Benutzer dienen.

[0026] Im Bereich des äusseren Endes des unteren Schenkels der U-förmigen Gestalt des Maschinengestells 10 ist ein Objektträger 50 angebracht, welcher zur Auflage eines zu bedruckenden Objekts dient. Der Objektträger 50 ist unbeweglich relativ zum Maschinengestell 10. Wie es insbesondere aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, ist auf der Oberseite des unteren Schenkels des Maschinengestells 10 ist ein Klischeeträger 20 mit einem darauf angebrachten Klischee 21 angeordnet und an der Unterseite des oberen Schenkels ist ein in die horizontale Richtung entlang des Arms 101 verschiebbarer Tamponträger 43 angebracht. Mittels Verstellelementen 201 ist die Position des Klischees 21 auf dem Klischeeträger 20 manuell einstellbar. Die Tampondruckmaschine weist zudem einen in einem Bereich nahe des Klischees 21 angeordneten Farbtopf 30 auf.

[0027] Wie es aus der Figur 2 ersichtlich ist, ist der Tamponträger 43, an welchem ein Drucktampon 46 angebracht ist, via eine Lineareinheit 42, eine Schiene 41 und eine vertikale Verschiebeeinheit 40 mit dem Arm 101 verbunden. Die vertikale Verschiebeeinheit 40 ist in einer an der Unterseite des Arms 101 ausgebildeten, in den Zeichnungen nicht sichtbaren Schiene gehalten, welche ein Verschieben der Verschiebeeinheit 40 und somit des Drucktampons 46 in die horizontale Richtung ermöglicht. Diese horizontale Richtung, in welche die vertikale Verschiebeeinheit 40 entlang des Armes 101 verschiebbar ist, wird im Folgenden jeweils als y-Achse 71 der Tampondruckmaschine bezeichnet (siehe Figur 1). Die vertikale Verschiebeeinheit 40 hat die Form eines Faltenbalgs und ist in die vertikale Richtung durch entsprechend dafür vorgesehene, dem Fachmann hinlänglich bekannte Mittel verlänger- bzw. verkürzbar, so dass die vertikale Verschiebeeinheit 40 eine Bewegung des Drucktampons 46 in die vertikale Richtung ermöglicht. Diese im Folgenden jeweils als z-Achse 72 der Tampondruckmaschine bezeichnete vertikale Richtung steht senkrecht zur y-Achse 71. Der Drucktampon 46 ist dadurch somit grundsätzlich zumindest in zwei Richtungen linear verschiebbar, nämlich entlang des Armes 101 in die horizontale Richtung (y-Achse 71) und im Wesentlichen senkrecht dazu in die vertikale Richtung (z-Achse 72). Für das Verschieben des Drucktampons in diese beiden Richtungen weist die Tampondruckmaschine vorteilhaft entsprechende Antriebe, insbesondere Servomotoren, auf.

[0028] Die Schiene 41 ist fix an der Unterseite der vertikalen Verstelleinheit 40 angebracht. An der Unterseite der Schiene 41 ist eine Lineareinheit 42 derart bewegbar angebracht, dass sie zusammen mit dem daran angebrachten Drucktampon 46 relativ zur Schiene 41 in eine Richtung manuell verschiebbar ist, welche im Wesentlichen senkrecht zur vertikalen Richtung der z-Achse 72 und zu der durch den Arm 101 vorgegebenen horizontalen Richtung der y-Achse 71 steht. Diese Richtung, in welche die Lineareinheit 42 relativ zur Schiene 41 verschiebbar ist, erstreckt sich entlang der weiter unten definierten x-Achse 70 der Tampondruckmaschine. Um dem Benutzer die korrekte Positionierung des Drucktampons 46 zu erleichtern, ist an der Schiene 41 eine Skala angebracht. Es können zudem Feststellelemente, wie zum Beispiel Schrauben, vorgesehen sein, welche ein Fixieren der Lineareinheit 42 entlang der x-Achse 70 bzw. der Unterseite der Schiene 41 erlauben.

[0029] Die Lineareinheit 42 weist ein an der Schiene 41 entlang der x-Achse 70 verschiebbar angebrachtes Gehäuse 421 und ein in diesem gehaltenes Verschiebeelement 422 auf (siehe z.B. Figuren 3 und 5), an welchem der Tamponträger 43 und somit der Drucktampon 46 angebracht sind. Das Verschiebeelement 422 ist derart relativ zum Gehäuse 421 bewegbar, dass ein lineares Verschieben des daran angebrachten Tamponträgers 43 und somit des Drucktampons 46 in dieselbe horizontale Richtung ermöglicht ist, in welche sich die Schiene 41 erstreckt. Durch diese Richtung, in welche der Drucktampon 46 mittels Verschieben des Verschiebeelements 422 relativ zum Gehäuse 421 der Lineareinheit 42 bewegbar ist, ist eine x-Achse 70 der Tampondruckmaschine definiert (siehe Figur 1).

[0030] Für das Verschieben des Verschiebeelement 422 relativ zum Gehäuse 421 weist die Lineareinheit 42 einen Antrieb, wie insbesondere einen Linearmotor, auf. Es könnte sich alternativ auch um einen pneumatischen Antrieb handeln. Der Drucktampon 46 ist in der vorliegenden Ausführungsform somit mittels entsprechender Antriebe innerhalb des sich zwischen den beiden Schenkeln der U-förmigen Gestalt des Maschinengestells 10 erstreckenden dreidimensionalen Raums an einer beliebigen Stelle entlang den x-, y-, und z-Achsen 70, 71, 72 positionierbar.

[0031] Der an der Unterseite des Verschiebeelements 422 fixierte Tamponträger 43 dient zur Halterung des Drucktampons 46 via einen Rundstab 45. Der Tamponträger 43 weist dazu in einem unteren Bereich eine sich entlang der x-Achse 70 erstreckende, durchgehende Aufnahmeöffnung auf, welche zur Aufnahme des Rundstabs 45 dient. Am Rundstab 45 können entsprechende Rastmittel vorgesehen sein, um ein Einrasten des Rundstabs 45 in dieser Aufnahmeöffnung zu ermöglichen.

[0032] Vom Tamponträger 43 aus erstreckt sich der darin gehaltene Rundstab 45 entlang der x-Achse 70 nach aussen hin. Beabstandet zum Tamponträger 43 ist ein Drucktampon 46 am Rundstab 45 angebracht, insbesondere im Bereich eines freien Endes des Rundstabs 45. Der Drucktampon 46 weist insgesamt im Wesentlichen die Form einer Tonne mit einer umlaufenden, in Längsrichtung leicht nach aussen hin gewölbten Aussenfläche auf. Durch die tonnenförmige Ausgestaltung der Aussenfläche des Drucktampons 46 ist eine Längsmittelachse 461 des Drucktampons 46 definiert, welche sich entlang der x-Achse 70 der Tampondruckmaschine erstreckt.

[0033] Der Drucktampon 46 ist derart am Rundstab 45 angebracht, dass er relativ zu diesem um seine Längsmittelachse 461 frei drehbar ist. Zwischen Drucktampon 46 und Rundstab 45 sind hierzu zwei in den Zeichnungen nicht sichtbare Kugellager vorgesehen. Selbstverständlich könnte der Drucktampon 46 auch drehfest am Rundstab 45 fixiert sein, wenn dafür der Rundstab 45 um seine Längsachse drehbar mit dem Tamponträger 43 verbunden ist. Eines oder mehrere Kugellager könnten dann entsprechend zwischen Rundstab 45 und Tamponträger 43 vorgesehen sein.

[0034] Der Drucktampon 46 ist im Vergleich zu üblicherweise in Tampondruckverfahren verwendeten Drucktampons härter ausgebildet und weist eine Shore A-Härte von 75 oder mehr, insbesondere von ca. 90 auf. Insbesondere für das Bedrucken von konischen und/oder gewellten Innenflächen kann der Drucktampon 46 aber auch weicher ausgebildet sein.

[0035] Aus der Figur 2 ist ersichtlich, dass der Objektträger 50 hier eine ebene, horizontale Oberseite aufweist, auf welcher eine Abrollbahn 51 angebracht ist. Die Abrollbahn 51 ist als eine im Querschnitt U-förmige Profilschiene ausgebildet, welche sich entlang der y-Achse 71 der Tampondruckmaschine erstreckt. Die beiden seitlichen Schenkel der U-förmigen Profilschiene dienen als seitliche Führungen des in einer Objekthalterung 60 aufgenommenen zu bedruckenden Objekts 61 während des Bedruckens (siehe Figur 4).

[0036] Die Objekthalterung 60 weist insbesondere eine zylindrische Aussenseite auf, welche in Richtung ihrer Längsmittelachse im Vergleich zum Innenabstand der seitlichen Führungen der Abrollbahn 51 geringfügig kürzer ausgebildet ist. Die Objekthalterung 60 lässt sich dadurch seitlich geführt in der Abrollbahn 51 abrollen. Entlang einer umlaufenden Mittellinie ihrer Aussenseite ist die Objekthalterung 60 in zwei separate Schalen trennbar, um ein Einsetzen des zu bedruckenden Objekts 61 in die Objekthalterung 60 zu ermöglichen.

[0037] Bei dem zu bedruckenden Objekt 61 handelt es sich hier um einen transparent, insbesondere aus Glas ausgebildeten Fingerring. Mittels der Tampondruckmaschine soll die Innenfläche des Fingerrings bedruckt werden, um aufgrund der Transparenz des Fingerrings einen optischen Effekt auch auf seiner Aussenseite zu bewirkten. Der zu bedruckende Fingerring weist eine im Wesentlichen zylindrische Innenfläche und eine von einer zylindrischen Form abweichende Aussenfläche auf. Die Objekthalterung 60 dient dazu, ein seitlich geführtes Abrollen des Fingerrings in der Abrollbahn 51 um die durch seine Innenfläche definierte Längsmittelachse zu ermöglichen.

[0038] Das Verfahren zum Bedrucken der Innenfläche des zu bedruckenden Objekts 61 mittels der Tampondruckmaschine der vorliegenden Ausführungsform ist insbesondere aus den Figuren 3 bis 7 gut ersichtlich. In einem ersten Schritt wird in der Regel mittels eines Rakels (in den Figuren nicht sichtbar) Farbe aus dem Farbtopf 30 auf das Klischee 21 übertragen, um dort ein Druckbild 22 zu formen.

[0039] Wie es in der Figur 3 gezeigt ist, wird zur Farbaufnahme der Drucktampon 46 von der vertikalen Verstelleinheit 40 entlang der z-Achse 72 nach unten hin abgesenkt (Pfeil a) bis er mit seiner Aussenfläche auf dem Klischee 21 aufliegt. Die vertikale Verstelleinheit 40 wird dann entlang der y-Achse 71 nach vorne hin verfahren (Pfeil b), so dass der Drucktampon 46 auf dem Druckbild 22 abrollt (Pfeil c) und dieses mittels der Aussenfläche des Drucktampons 46 aufgenommen wird. Mittels der vertikalen Verstelleinheit 40 wird der Drucktampon 46 anschliessend entlang der z-Achse 72 angehoben (Pfeil d).

[0040] Die vertikale Verstelleinheit 40 wird dann derart entlang der y-Achse 71 verschoben (Pfeil e, Figur 4), dass der Drucktampon 46 eine Position unmittelbar im Bereich der durch die Innenfläche des zu bedruckenden Objekts 61 definierten Längsmittelachse, oder insbesondere etwas unterhalb davon, einnimmt.

[0041] Aus dieser Position wird der Drucktampon 46, wie es in der Figur 5 gezeigt ist, mittels Ausfahren des Verschiebeelements 422 aus dem Gehäuse 421 der Lineareinheit 42, entlang der x-Achse 70 in den durch die Innenfläche des zu bedruckenden Objekts 61 begrenzten Innenraum hinein verschoben (Pfeil f).

[0042] Um die Innenfläche des zu bedruckenden Objekts 61 zu bedrucken, wird der Drucktampon 46 schliesslich von der vertikalen Verstelleinheit 42 abgesenkt (Pfeil g, Figur 6) bis er auf der Innenfläche des zu bedruckenden Objekts 61 aufliegt. Die vertikale Verstelleinheit 42 wird dann während des eigentlichen Druckvorgangs derart entlang der y-Achse 71 verfahren (Pfeil h, Figur 7), dass die Objekthalterung 60 mit dem darin aufgenommenen zu bedruckenden Objekt 61 seitlich geführt in der Abrollbahn 51 abrollt (Pfeil i, Figur 6). Der Drucktampon 46 führt dabei eine Drehung um seine Längsmittelachse 461 aus und überträgt dadurch das Druckbild von seiner Aussenfläche auf die Innenfläche des zu bedruckenden Objekts 61. Während des Abrollens bildet die Längsmittelachse 461 des Drucktampons 46 die Rollachse der Abrollbewegung.

[0043] Eine Tampondruckmaschine gemäss einer zweiten erfindungsgemässen Ausführungsform ist in den Figuren 8 bis 12 gezeigt, und eine Tampondruckmaschine gemäss einer dritten erfindungsgemässen Ausführungsform ist in den Figuren 13 und 14 gezeigt. Gleich oder ähnlich wirkende Elemente der Tampondruckmaschinen der zweiten und dritten Ausführungsform werden im Folgenden jeweils mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet, wie die entsprechenden Elemente der in den Figuren 1 bis 7 gezeigten ersten Ausführungsform.

[0044] Die in den Figuren 8 bis 12 gezeigte zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform unter anderem dadurch, dass der Tamponträger 43 direkt an einem mit der Schiene 41 verbundenen Schlitten 47 angebracht ist. Es ist somit zwischen der Schiene 41 und dem Tamponträger 43 keine Lineareinheit vorhanden. Um ein Verschieben des Drucktampons 46 relativ zu dem zu bedruckenden Objekt 61 entlang der x-Achse 70 zu ermöglichen, ist hier eine mit einer Lineareinheit 53 versehene Haltevorrichtung zum Halten der Objekthalterung 60 mit dem zu bedruckenden Objekt 61 vorgesehen. Die Haltevorrichtung ist mit einem Gehäuse 531 der Lineareinheit 53 fest am Objektträger 50 angebracht. Die Lineareinheit 53, welche zum Beispiel pneumatisch betrieben sein kann, bevorzugt aber als Linearmotor ausgebildet ist, weist ein relativ zum Gehäuse 531 linear entlang der x-Achse 70 verschiebbares Verschiebeelement 532 auf, an dessen Ende ein Dreipunktgreifer 52 angebracht ist. Der Dreipunktgreifer 52 weist drei entlang einer Umfangsrichtung gleichmässig verteilte Haltebacken auf und bildet eine Halteeinrichtung zum Halten der Objekthalterung 60. Mittels der Lineareinheit 53 ist das in der Objekthalterung 60 gehaltene zu bedruckende Objekt 61 somit entlang der x-Achse 70 relativ zum Objektträger 50 und zum Maschinengestell 10 verschiebbar.

[0045] Als weiterer Unterschied zu der in den Figuren 1 bis 7 gezeigten Ausführungsform weist die Tampondruckmaschine hier keine Abrollbahn auf, sondern einen Drehzylinder 44 (siehe Figur 9), welcher zwischen dem Tamponträger 43 und dem Rundstab 45 angeordnet ist und mittels eines entsprechenden Antriebs in eine Drehbewegung versetzbar ist. Der Drehzylinder 44 weist eine zylindrische Aussenfläche und zwei ebene, parallel zueinander angeordnete Endflächen auf, von denen die erste mit dem Tamponträger 43 verbunden ist. An der zweiten Endfläche ist der Rundstab 45 exzentrisch angebracht, so dass eine Drehbewegung des Drehzylinders 44 um seine Längsmittelachse zu einer Kreisbewegung des Drucktampons 46 um eine Rotationsachse führt, welche sich parallel, aber beabstandet zur Längsmittelachse 461 des Drucktampons 46 erstreckt.

[0046] Die Aufnahme des Druckbildes 22 vom Klischee 21 erfolgt analog wie bei der ersten Ausführungsform. Für das Übertragen des Druckbildes 22 auf das zu bedruckende Objekt 61 wird der Drucktampon anschliessend entlang der y-Achse 71 zu dem zu bedruckenden Objekt 61 hin verschoben (Pfeil j, Figur 9). Um den Drucktampon 46 in den von der Innenfläche des zu bedruckenden Objekts 61 unmittelbar begrenzten Bereich zu bringen, wird das Verschiebeelement 532 der Lineareinheit 53 dann entlang der x-Achse 70 gemäss dem in der Figur 10 dargestellten Pfeil k aus dem Gehäuse 531 ausgefahren. Für den eigentlichen, in den Figuren 11 und 12 dargestellten Bedruckvorgang wird der Drucktampon 46 zuerst entsprechend Pfeil 1 abgesenkt bis er auf der Innenfläche des zu bedruckenden Objekts 61 aufliegt. Der Drehzylinder 44 wird dann in eine Drehbewegung um seine Längsmittelachse versetzt (Pfeil m), so dass der Rundstab 45 und somit auch der Drucktampon 46 jeweils eine Kreisbewegung um die Längsmittelachse des Drehzylinders 44 ausführen (Pfeil n). Die Aussenfläche des Drucktampons 46 rollt dadurch geführt auf der Innenfläche des drehfest fixierten zu bedruckenden Objekts 61 ab und überträgt das Druckbild.

[0047] Die in den Figuren 13 und 14 gezeigte dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform der Figuren 8 bis 12 dadurch, dass der Rundstab 45 direkt am Drucktamponträger 43 angebracht ist und somit der Drehzylinder 44 im Vergleich zur zweiten Ausführungsform entfällt. Die Farbaufnahme erfolgt analog wie bei der ersten und der zweiten Ausführungsform. Nach der Farbaufnahme wir der Drucktampon 46 entlang der y-Achse 71 zu dem zu bedruckenden Objekt 61 hin verschoben (Pfeil o, Figur 13). Mittels der Lineareinheit 53 wird das zu bedruckende Objekt 61 dann entlang der x-Achse 70 soweit verschoben, dass es den Drucktampon 46 seitlich umgibt (Figur 14).

[0048] Zum Bedrucken wird der Drucktampon 46 zuerst auf die Innenfläche des zu bedruckenden Objekts (61) abgesenkt (Pfeil p). Für das geführte Abrollen auf der Innenfläche des zu bedruckenden Objekts 61 wird der Drucktampon 46 dann in eine Kreisbewegung um eine Rollachse versetzt, die sich parallel, aber beabstandet zur Längsmittelachse 461 des Drucktampons 46 erstreckt (Pfeile q und r). Um den Drucktampon 46 in diese Kreisbewegung zu versetzen, weist die Tampondruckmaschine eine in den Zeichnungen nicht sichtbare Bewegungskontrolleinheit auf, welche die Antriebseinheiten zum Verschieben der vertikalen Verstelleinheit 40 entlang der y-Achse 71 und zum Ausfahren der vertikalen Verstelleinheit 40 entlang der z-Achse 72 gleichzeitig derart ansteuert, dass eine Kreisbewegung des Drucktampons 46 um die durch die Innenfläche des zu bedruckenden Objekts 61 definierte Längsmittelachse resultiert. Die beiden linearen Bewegungen entlang der y-Achse 71 und der z-Achse 72 werden mittels der Bewegungskontrolleinheit somit derart überlagert, dass eine Rotationsbewegung resultiert. Die beiden Antriebeinheiten für die Bewegungen entlang der y-Achse 71 und der z-Achse 72 werden dabei von der Bewegungskontrolleinheit insbesondere derart angesteuert, dass die linearen Bewegungen gemäss einer Geschwindigkeitsfunktion ausgeführt werden, welche einer Sinus- bzw. einer Cosinusfunktion entspricht.

[0049] Selbstverständlich ist die hier beschriebene Erfindung nicht auf die erwähnten Ausführungsformen beschränkt und eine Vielzahl von Abwandlungen ist möglich. So kann der Drucktampon in einer alternativen Ausführungsform während der Übertragung des Druckbildes auf das zu bedruckende Objekt zum Beispiel auch relativ zum Maschinengestell fixiert sein und das zu bedruckende Objekt wird in eine Kreisbewegung um die Längsmittelachse des Drucktampons versetzt. Zwischen dem zu bedruckenden Objekt und dem Objektträger könnte dann ein Drehzylinder angeordnet sein, an welchem das zu bedruckende Objekt exzentrisch angebracht ist. Der Drucktampon könnte bei dieser alternativen Ausführungsform, aber auch bei den oben beschriebenen Ausführungsformen, sogar drehfest am Maschinengestell angebracht sein, wenn entsprechend das zu bedruckende Objekt um eine sich entlang der x-Achse erstreckende Achse frei drehbar ist. Eine Vielzahl weiterer Abwandlungen ist denkbar.

BEZUGSZEICHENLISTE

[0050] 

10

Maschinengestell

101

Arm

11

Anzeige

12

Eingabeelemente

20

Klischeeträger

201

Verstellelemente

21

Klischee

22

Druckbild

30

Farbtopf

40

Vertikale Verschiebeeinheit

41

Schiene

42

Lineareinheit

421

Gehäuse

422

Verschiebeelement

43

Tamponträger

44

Drehzylinder

45

Rundstab

46

Drucktampon

461

Längsmittelachse

47

Schlitten

50

Objektträger

51

Abrollbahn

52

Dreipunktgreifer

53

Lineareinheit

531

Gehäuse

532

Verschiebeelement

60

Objekthalterung

61

Zu bedruckendes Objekt

70

x-Achse

71

y-Achse

72

z-Achse

a - r

Pfeile

Ansprüche

1. Verfahren zum Bedrucken einer Innenfläche eines zu bedruckenden Objekts (61) mittels einer Tampondruckmaschine, welche zumindest ein Klischee (21) und einen Drucktampon (46) mit einer Aussenfläche aufweist, wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte aufweist:

- Aufnahme eines Druckbildes (22) vom Klischee (21) mittels der Aussenfläche des Drucktampons (46); sowie

- Übertragen des Druckbildes von der Aussenfläche des Drucktampons (46) auf ein zu bedruckendes Objekt (61);
dadurch gekennzeichnet, dass
beim Übertragen des Druckbildes (22) auf das zu bedruckende Objekt (61) die Aussenfläche des Drucktampons (46) auf einer Innenfläche des zu bedruckenden Objekts (61) abgerollt wird und/oder eine Innenfläche des zu bedruckenden Objekts (61) auf der Aussenfläche des Drucktampons (46) abgerollt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Innenfläche des zu bedruckenden Objekts (61) um eine konkav gewölbte und insbesondere um eine im Wesentlichen zylindrische Innenfläche handelt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zu bedruckende Objekt (61) beim Übertragen des Druckbildes (22) in einer Objekthalterung (60) gehalten ist, welche eine im Wesentlichen zylindrische Aussenseite aufweist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zu bedruckende Objekt (61) beim Übertragen des Druckbildes (22) seitlich geführt in einer Abrollbahn (51) abgerollt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Drucktampon (46) eine Längsmittelachse (461) aufweist und beim Übertragen des Druckbildes (22) auf das zu bedruckende Objekt (61) im Wesentlichen eine Kreisbewegung um eine Rotationsachse ausführt, die sich parallel, aber beabstandet zu dieser Längsmittelachse (461) erstreckt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei der Aufnahme des Druckbildes (22) die Aussenfläche des Drucktampons (46) auf dem Klischee (21) abgerollt wird und/oder das Klischee (21) auf der Aussenfläche des Drucktampons (46) abgerollt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei durch das Abrollen der Aussenfläche des Drucktampons (46) auf dem Klischee (21) und/oder des Klischees (21) auf der Aussenfläche des Drucktampons (46) eine Rollachse definiert ist, und wobei der Drucktampon (46) während der Aufnahme des Druckbildes (22) relativ zum Klischee (21) in eine erste Richtung entlang dieser Rollachse bewegt wird, so dass die Aussenfläche des Drucktampons (46) das Druckbild (22) entlang einer Schraubenlinie aufnimmt, und wobei der Drucktampon (46) während dem Übertragen des Druckbildes relativ zu dem zu bedruckenden Objekt (61) in eine entgegengesetzt zur ersten Richtung weisende zweite Richtung bewegt wird.

8. Tampondruckmaschine zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend
ein Klischee (21), sowie
einen Drucktampon (46) mit einer Aussenfläche, zur Aufnahme eines Druckbildes (22) vom Klischee (21) und zum anschliessenden Übertragen dieses Druckbildes (22) auf ein zu bedruckendes Objekt (61),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Tampondruckmaschine Mittel aufweist, um ein geführtes Abrollen der Aussenfläche des Drucktampons (46) auf einer Innenfläche des zu bedruckenden Objekts (61) und/oder einer Innenfläche des zu bedruckenden Objekts (61) auf der Aussenfläche des Drucktampons (46) zu ermöglichen.

9. Tampondruckmaschine nach Anspruch 8, ausserdem aufweisend einen Drucktamponträger (43), mit welchem der Drucktampon (46) derart verbunden ist, dass der Drucktampon (46) relativ zum Drucktamponträger (43) um eine Drehachse frei drehbar ist, und/oder wobei die Tampondruckmaschine eine Haltevorrichtung aufweist mit einer Basiseinheit (50, 53) und einer mit der Basiseinheit (50, 53) verbundenen Halteeinrichtung (52), welche zum Halten eines zu bedruckenden Objekts (61) dient, und welche relativ zur Basiseinheit (50, 53) um eine Drehachse frei drehbar ist.

10. Tampondruckmaschine nach Anspruch 9, ausserdem aufweisend eine Lineareinheit (42; 53), an welcher entweder der Drucktampon (46) oder eine Halteeinrichtung (52) zum Halten eines zu bedruckenden Objekts (61) angebracht ist, wobei der Drucktampon (46) mittels der Lineareinheit (42; 53) relativ zur Halteeinrichtung (52) in eine Richtung linear verschiebbar ist, welche sich im Wesentlichen parallel zur Drehachse erstreckt.

11. Tampondruckmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Aussenfläche des Drucktampons (46) tonnenförmig, insbesondere im Wesentlichen zylindrisch, ist.

12. Tampondruckmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Tampondruckmaschine als Mittel für das geführte Abrollen eine Abrollbahn (51) aufweist, innerhalb welcher eine Objekthalterung (60) mit einer im Wesentlichen zylindrischen Aussenseite beim Übertragen des Druckbildes (22) auf ein in der Objekthalterung (60) gehaltenes zu bedruckendes Objekt (61) abrollbar ist.

13. Tampondruckmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der Drucktampon (46) eine Längsmittelachse (461) aufweist und die Tampondruckmaschine einen Tamponträger (43) aufweist, an welchem der Drucktampon (46) angebracht ist, und wobei der Drucktampon (46) als Mittel für das geführte Abrollen relativ zum Tamponträger (43) um eine Rotationsachse drehbar ist, welche sich im Wesentlichen parallel, aber beabstandet zur Längsmittelachse (461) des Drucktampons (46) erstreckt.

14. Tampondruckmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Tampondruckmaschine eine erste Antriebseinheit aufweist, um den Drucktampon (46) in eine im Wesentlichen horizontale Richtung zu bewegen, und eine zweite Antriebseinheit aufweist, um den Drucktampon (46) in eine im Wesentlichen vertikale Richtung zu bewegen, und wobei die Tampondruckmaschine als Mittel für das geführte Abrollen zudem eine Bewegungskontrolleinheit aufweist, welche dazu ausgebildet ist, die erste Antriebseinheit und die zweite Antriebseinheit gleichzeitig derart anzusteuern, dass die daraus resultierende Bewegung des Drucktampons (46) im Wesentlichen eine Bewegung entlang einer Kreislinie darstellt.

Zeichnung