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Verfahren zum Bedrucken von beliebig geformten Gegenständen aus thermoplastischem Kunststoff und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
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einheitliche Verteilung der Farbe zu erzielen.
Die Metallfolie bzw. der Metallstreifen ist vorzugsweise durchgehend und infolge seiner geringen Dicke braucht lediglich eine geringe Masse beheizt zu werden, so dass bei Anbringung der Stempelbilder auf den Gegenständen die notwendige Arbeitstemperatur leicht und rasch erreicht wird. Ausserdem gibt das Aluminium den Stempelbildern eine glänzende Oberfläche.
Zweckmässigerweise kann das erfindungsgemässe Verfahren so ausgestaltet werden, dass das Erhitzen des Streifens mit dem Übertragungsmittel in der Weise auf den Bereich eines einzelnen Stempelbildes beschränkt wird, dass der elektrische Strom nur durch diesen Bereich des Streifens geleitet wird.
Aus dem Vorstehenden ist leicht zu ersehen, welche Vorteile man durch diese Stempelbilder erzielt, welche auf beliebig geformte Fertig- oder Halbfertigfabrikate a1 ! s Kunststoffen der erwähnten Art aufgebracht werden können. Zusammengefasst bestehen diese Vorteile in der raschen Anbringung des Stempelbildes sowie in der Möglichkeit, Gegenstände in der später beschriebenen Art mit deutlichen Zeichen in einer, zwei oder mehr leuchtenden Farben zu versehen.
Nachstehend wird beispielsweise eine Zusammensetzung der Lösung für den Rotationsdruck eines i Stempelbildes für Polyvinylchlorid gegeben : Eine Lösung von Polyvinylchlorid und Cyclohexanon (Anon) mit einem hohen Prozentsatz Pigment und Spuren von Trikresylphosphat wird durch langdauerndes kräftiges Schütteln gewonnen.
Für den zweiten Druckvorgang, mittels Siebdruck, wird z. B. folgende Lösung verwendet : Ein Teil Polyvinylchlorid mit einem hohen Prozentsatz an Pigment wird mit drei Teilen Cyclohexanon und Spuren von Trikresylphosphat oder einem andern Weichmacher vermischt. Diese Mischung wird ebenfalls durch langes kräftiges Schütteln homogenisiert, um einen samtartigen Farbeffekt zu erhalten.
Wie schon vorher erwähnt, erfolgt die Übertragung des Stempelbildes von einem Metallstreifen auf einen Gegenstand in der Weise, dass man den Metallstreifen mechanisch auf den Gegenstand aufpresst und den Streifen genügend erhitzt, um das Stempelbild zu erweichen, so dass es sich mit dem besagten Gegenstand verbindet und auf demselben geliert.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, die gekennzeichnet ist durch eine höhenverstellbare Auflage für die zu kennzeichnenden Gegenstände, ein Kissen aus elastischem Material, das auf einem beweglichen Arm angeordnet ist, um den Metallstreifen mit dem Stempelbild auf die zu bedruckenden Gegenstände zu pressen, eine Abwickel- und eine Aufwickelrolle für den Metallstreifen sowie durch mechanische und elektrische Steuervorrichtungen zur Automatisierung der einzelnen Arbeitsphasen.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens kann z. B. wie in der Zeichnung dargestellt ausgebildet sein.
Die dargestellte Vorrichtung besitzt eine höhenverstellbare Auflageplatte 1 zur Aufnahme des zu kennzeichnenden Gegenstandes und ein elastisches Kissen an einem beweglichen Arm 7, um die Metallfolie oder Metallstreifen 3 auf den zu kennzeichnenden Gegenstand 4 zu pressen.
Der Metallstreifen 3 mit den Stempelbildern ist auf einer Rolle 5 aufgewickelt und läuft über das Kissen 2 zu einer Aufwickelrolle 6.
Später beschriebene mechanische und elektrische Vorrichtungen dienen zur Automatisierung des Arbeitsvorganges, so dass eine schnelle Übertragung der Stempelbilder auf die betreffenden Gegenstände möglich wird.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt : Der Metallstreifen 3 mit den Stempelbildern wird von der Rolle 5 abgezogen, läuft unter dem Kissen 2 durch und wird von der Rolle 6 aufgenommen. Eine später beschriebene Vorrichtung 11 sorgt für eine solche Verschiebung des Streifens 3, dass stets ein Stempelbild genau auf das Kissen 2 trifft.
Nachdem der zu kennzeichnende Gegenstand 4 auf die Auflage 1 aufgebracht ist, wird mittels eines Fussschalters ein Motor 13 eingeschaltet, der über ein entsprechendes Untersetzungsgetriebe eine Nockenscheibe 12 dreht, welche durch eine Stange 16 den bei 9 angelenkten Arm 7 senkt. Das Kissen 2 presst dadurch den Streifen 3 gegen die Oberfläche des Gegenstandes 4.
Ein elektrischer Strom wird dann durch den Streifen geleitet, jedoch lediglich im Bereich des Kissens 2. Infolge des elektrischen Widerstandes des Streifens 3 erhitzt sich dieser Streifenteil und das Stempelbild haftet am Gegenstand 4. Nach Abschaltung des Heizstromes und nach Abkühlen für einige Bruchteile einer Sekunde löst sich das Stempelbild leicht vom Metallstreifen.
Der Arm 7 geht wieder nach oben in die Ausgangsstellung zurück und gibt den Gegenstand 4 frei.
Eine von einer Hilfsnockenscheibe 14 gesteuerte Schaltergruppe 15 gibt während des Arbeitsvorgan-
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ges den entsprechenden elektrischen Impuls, der die Beheizung steuert und am Ende des Arbeitsganges den Motor 13 aus-und einen kleinen Motor 10 einschaltet
Der kleine Motor 10 sorgt dafür, dass der Streifen 3 auf die Rolle 6 aufgewickelt und ein neues Stem- pelbild unter das Kissen 2 gebracht wird. Für die Regulierung dieses letzteren, durch den Motor 10 be- wirkten Arbeitsschrittes kann eine photoelektrische Zelle oder wahlweise, wie in dem beschriebenen Fall, ein Tastelement 11 benutzt werden, das aus einer Metallwalze besteht, die mit dem Metallstreifen bzw. mit dem Stempelbild in Berührung kommt.
Das Tastelement arbeitet wie folgt :
Am Ende des Umlaufes der Nockenscheibe 12 wird mittels einer Hilfsnockenscheibe 14 und der Schal- tergruppe 15 ein Relais betätigt, das den kleinen Motor 10 einschaltet. Während dieser Phase ist das Tast- element 11 vom Streifen 3 durch das vorherlaufende Stempelbild isoliert. Wenn dieses Stempelbild durch- gelaufen ist, kommt das Tastelement in direktem Kontakt mit dem Metallstreifen 3. wodurch ein zwei- tes Relais das erste abschaltet und den Motor 10 weiter laufen lässt, bis das Tastelement 11 wieder durch ein neues Stempelbild von dem Metallstreifen 3 isoliert wird.
Die Auflage 1 kann flach oder verschiedenartig geformten Gegenständen angepasst sein oder sie kann aus einer Klemmvorrichtung mit entsprechend geformten Backen bestehen. Diese Backen haben den
Zweck, die Gegenstände zu halten und zusammenzudrücken, damit die zu behandelnden Partien starrer werden, insbesondere wenn das Kunstharz, aus dem die Gegenstände geformt sind, durch Verwendung von
Weichmachern etwas schlaff ist.
Das Kissen ist so ausgeführt, dass es sich verschieden geformten Oberflächen der Gegenstände anpasst.
Um eine Überhitzung zu vermeiden, ist es innen mit einem Hohlraum für darin zirkulierendes Wasser versehen, wobei das Wasser dann zu einem Behälter läuft, wo es Zeit hat, sich abzukühlen.
Zur Beheizung des Streifens kann auch Induktionsstrom (Hochfrequenz) verwendet werden.
Im vorliegenden Fall sind zwei Bügel 8 aus gut leitendem Metall an zwei Seiten des Kissens vorgesehen, um den elektrischen Kontakt an den beiden Enden der Zone des Streifens 3, die beheizt werden soll, herzustellen.
Die beiden Metallbügel 8 sind an eine Stromquelle angeschlossen, die im gegebenen Moment den Heizstrom liefert, dessen Stärke mittels eines Schalters und einer elektronischen oder mechanischen Einstellvorrichtung bezüglich der Dauer des Heizvorganges reguliert wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Bedrucken von beliebig geformten Gegenständen aus thermoplastischem Kunststoff, wie z. B. Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polyisopropylen, Zellulose-Butyraten und-Azetaten, bei dem das Druckmuster aus den zu bedruckenden Gegenständen entsprechenden thermoplastischen Kunststofflösungen auf einen Metallträger aufgebracht und unter Anwendung von Druck und Hitze mit dem zu bedruckenden Gegenstand verschweisst bzw. verschmolzen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmuster in bekannterWeise auf ein Metallband, vorzugsweise aus Aluminium, aufgebracht und der an den zu bedruckenden Gegenstand formgerecht angedrückte Metallbandbereich mittels elektrischer Widerstandserwärmung erhitzt und anschliessend abgekühlt wird.
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Process for printing objects of any shape made of thermoplastic material and device for carrying out the process
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to achieve uniform distribution of color.
The metal foil or the metal strip is preferably continuous and, due to its small thickness, only a small amount of material needs to be heated so that the necessary working temperature is easily and quickly reached when the stamp images are applied to the objects. In addition, the aluminum gives the stamp images a shiny surface.
The method according to the invention can expediently be designed such that the heating of the strip with the transfer medium is limited to the area of an individual stamp image in such a way that the electric current is only passed through this area of the strip.
From the above it is easy to see what advantages can be achieved with these stamp images, which can be applied to finished or semi-finished products a1! s plastics of the type mentioned can be applied. In summary, these advantages consist in the quick application of the stamp image and in the possibility of providing objects with clear characters in one, two or more bright colors in the manner described below.
For example, a composition of the solution for the rotary printing of a stamp image for polyvinyl chloride is given below: A solution of polyvinyl chloride and cyclohexanone (anon) with a high percentage of pigment and traces of tricresyl phosphate is obtained by prolonged vigorous shaking.
For the second printing process, using screen printing, z. B. used the following solution: One part of polyvinyl chloride with a high percentage of pigment is mixed with three parts of cyclohexanone and traces of tricresyl phosphate or another plasticizer. This mixture is also homogenized by long vigorous shaking in order to obtain a velvety color effect.
As mentioned before, the transfer of the stamp image from a metal strip to an object takes place in such a way that the metal strip is mechanically pressed onto the object and the strip is heated sufficiently to soften the stamp image so that it bonds with the said object and gelled on the same.
The invention also relates to a device for carrying out the method according to the invention, which is characterized by a height-adjustable support for the objects to be marked, a cushion made of elastic material which is arranged on a movable arm in order to place the metal strip with the stamp image on the objects to be printed To press objects, an unwinding and a winding roller for the metal strip and mechanical and electrical control devices to automate the individual work phases.
The device for performing the inventive method can, for. B. be designed as shown in the drawing.
The device shown has a height-adjustable support plate 1 for receiving the object to be marked and an elastic cushion on a movable arm 7 in order to press the metal foil or metal strip 3 onto the object 4 to be marked.
The metal strip 3 with the stamp images is wound up on a roll 5 and runs over the pad 2 to a winding roll 6.
Mechanical and electrical devices described later are used to automate the work process so that the stamp images can be quickly transferred to the objects in question.
The device works as follows: The metal strip 3 with the stamp images is pulled off the roll 5, passes under the pad 2 and is picked up by the roll 6. A device 11, described later, ensures that the strip 3 is displaced in such a way that a stamp image always hits the pad 2 precisely.
After the object 4 to be marked has been placed on the support 1, a motor 13 is switched on by means of a foot switch, which rotates a cam disk 12 via a corresponding reduction gear, which lowers the arm 7 articulated at 9 through a rod 16. The cushion 2 thereby presses the strip 3 against the surface of the object 4.
An electric current is then passed through the strip, but only in the area of the cushion 2. Due to the electrical resistance of the strip 3, this part of the strip heats up and the stamp image adheres to the object 4. After switching off the heating current and cooling for a few fractions of a second, it dissolves the stamp image can easily be removed from the metal strip.
The arm 7 goes back up to the starting position and releases the object 4.
A switch group 15 controlled by an auxiliary cam disc 14 gives during the work process
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ges the corresponding electrical impulse which controls the heating and at the end of the work cycle the motor 13 off and a small motor 10 on
The small motor 10 ensures that the strip 3 is wound onto the roll 6 and a new stamp image is placed under the pad 2. For the regulation of this latter step effected by the motor 10, a photoelectric cell or alternatively, as in the case described, a tactile element 11 can be used, which consists of a metal roller which is in contact with the metal strip or with the stamp image comes.
The probe element works as follows:
At the end of the revolution of the cam disk 12, a relay is actuated by means of an auxiliary cam disk 14 and the switch group 15, which switches on the small motor 10. During this phase the feeler element 11 is isolated from the strip 3 by the preceding stamp image. When this stamp image has passed through, the feeler element comes into direct contact with the metal strip 3, whereby a second relay switches off the first and lets the motor 10 continue to run until the feeler element 11 is isolated from the metal strip 3 again by a new stamp image becomes.
The support 1 can be flat or adapted to objects of different shapes or it can consist of a clamping device with appropriately shaped jaws. These cheeks have that
Purpose to hold and compress the objects so that the parts to be treated become more rigid, especially if the synthetic resin from which the objects are molded is by using
Softeners is a bit slack.
The pillow is designed in such a way that it adapts to the different shaped surfaces of the objects.
To avoid overheating, it is internally provided with a cavity for water to circulate in it, the water then running to a container where it has time to cool down.
Induction current (high frequency) can also be used to heat the strip.
In the present case, two brackets 8 made of highly conductive metal are provided on two sides of the cushion in order to establish electrical contact at the two ends of the zone of the strip 3 which is to be heated.
The two metal brackets 8 are connected to a power source which supplies the heating current at the given moment, the strength of which is regulated by means of a switch and an electronic or mechanical setting device with regard to the duration of the heating process.
PATENT CLAIMS:
1. A method for printing any shaped objects made of thermoplastic material, such as. B. polyvinyl chloride, polyethylene, polyisopropylene, cellulose butyrates and acetates, in which the printing pattern from the objects to be printed is applied to a metal carrier and welded or fused to the object to be printed using pressure and heat, thereby characterized in that the print pattern is applied in a known manner to a metal strip, preferably made of aluminum, and the metal strip area pressed onto the object to be printed in the correct shape is heated by means of electrical resistance heating and then cooled.