CZ16738U1 - Zařízení k dekorování předmětů - Google Patents

Description

Zařízení k dekorování předmětů

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení k dekorování předmětů, kupř. skleněných flakonů, přenášením dekoru z dekorační pásky na jejich stěny využitím horké ražby.

Dosavadní stav techniky

Technologie tzv. horké ražby se zatím používá hlavně při dekoraci plastových dílů. Spočívá v tom, že z dekorační pásky se na poloautomatickém stroji přenese dekor na podklad obvykle pomocí vyhřívané raznice, proto horká ražba. Používá se dvou variant. Buď jsou raznice tvarované podle předlohy, mají velikost dekoru a pohybují se nahoru a dolů směrem k dekorované ploše.

Takovým systémem se pokrývá dekorovaný podklad v ploše, anebo v zaoblení, jehož okraje nesvírají úhel větší než 120°. Nebo se používá váleček, který se odvaluje přes celou plochu dekoru, což umožňuje dekorovat válcové předměty v úhlu 360°, tj. po celém obvodu. V tomto případě je nutné, aby v průběhu nanášení dekorace bylo dekorovaným předmětem otáčeno. U plastových výrobků je tento proces možné provádět bez jejich předběžné úpravy. Avšak pokud by se horká ražba měla aplikovat na předměty skleněné, musel by se vzít v úvahu rozdíl tvrdosti povrchu plastu a skla. Ten je příčinou, že dekorace horkou ražbou na neupraveném skleněném povrchu nedosahuje takovou přilnavost jako na plastu. Sklo je proto třeba před aplikací horké ražby připravit. Provede se to tak, že se na plochu zamýšleného dekoru nanese buď organická barva nebo transparentní lak. Na takto upravené místo se pomocí ohřáté raznice přitiskne dekorační páska.

Tato páska, navinutá na kotouči, má dvě vrstvy a to jednu z plastické hmoty, na které lpí druhá, tou je jemná kovová fólie. Ta se po přitisknutí na natištěný motiv, tvořený barvou či lakem, spojí s barvou nebo s lakem, které jsou na výrobek naneseny ve tvaru budoucího dekoru, načež se její kovová fólie odtrhne právě jen tam, kde se nalepila na lak či na barvu, takže požadovaný barevný motiv zůstane na skle. Použitá páska, z jejíž fólie byla takto vytrhána místa s dekorem a přenese25 na na dekorovaný předmět, se pak navíjí na druhý kotouč. Vinou přílišné teploty nebo volbou nevhodné pásky, či nepřesné raznice, může dojít k přilepení pásky i na místě lakem nebo barvou nepotištěném, čímž dojde k neopravitelnému znehodnocení dekorovaného výrobku. Další nevýhoda, kterou popsaný způsob má, je poměrně malý výkon, který známé zařízení k jeho provádění má, asi 3 500 kusů ze směnu. To je pro parfumářské společnosti, odebírající dekorované flakony, které chtějí obvykle novým výrobkem rychle nasytit trh, nedostatečné. Zde se totiž série počítají na statisíce až miliony. Řešit výrobní kapacitu je sice možné zvyšováním počtu strojů, ale takové řešení výrobu značně prodražuje. Je totiž třeba mít na mysli, že jde o proces vícestupňový, vyžadující více jednotlivých zařízení. Jedná se o zařízení k nanášení podkladové adhezní vrstvy, dále zařízení pro horkou ražbu a zařízení k vytvrzování.

Z důvodu tohoto složitého, zdlouhavého a nákladného výrobního procesu se v novější době začínají prosazovat barvy na sklo, které nepotřebují výpal, protože jsou vytvrzovány UV světlem. Na tuto skutečnost už reagovali i výrobci pásek pro horkou ražbu a na trh uvedli první tzv. UV pásky. Tím se sice zkracuje výrobní proces, ale další potíže, spojené s kvalitou přenosu dekoru z pásky a hlavně s výkonem zařízení pro horkou ražbu, přetrvávají.

Standardním způsobem, zrychlujícím a zlevňujícím výrobu flakonů pro kosmetické a parfumářské firmy, jsou vícebarevné dekory, spočívající v potisku kovovou pastou. Cena těchto past, nejčastěji zlaté nebo platinové, není malá a navíc je nutný výpal při teplotě okolo 600 °C, aby bylo dosaženo lesku a zároveň odolnosti dekoru proti parfému. Z cenových důvodů se stále častěji objevuje stříkání čirého skla organickým barvami. Jimi se nahrazují výrobky z barevného skla, které je na výrobu náročné a ve svých možnostech omezené. Je to nejen levnější, ale navíc je možno dosahovat efekty, které jinak při výrobě barevného skla nejsou možné. Jsou to duhové přechody barev, je možná práce s maskovací technikou, tzn. částečný postřik a pod. Je zde ale problém s vypalováním, u kterého se horní hranice teploty u organických barev obvykle pohybuje v rozmezí 180 až 200 °C. Při jejím překročení se barvy spálí na prach. Na trhu sice jsou

- 1 CZ 16738 Ul organické barvy zlaté či platinové pro sítotisk, ale po výpalu nedosahují požadovaný kovový a lesklý efekt.

Podstata technického řešení

Účelem technického řešení je odstranit nevýhody známých zařízení k dekorování při zachování 5 jejich hlavních výhod a vytvořit nové zařízení, využívající jednak vytvrzování adhezní vrstvy, nejlépe UV světlem, jednak osvědčené horké ražby.

Podstata zařízení podle technického řešení, obsahujícího zařízení k provádění horké ražby, spočívá v tom, že sestává z výrobních uzlů, kterými jsou ve vzdálenosti jednoho výrobního taktu od sebe uspořádané tisková hlava, sušicí tunel a razící zařízení, přičemž výrobní uzly jsou propojené soustavou přenášečů dekorovaných předmětů.

Hlavní výhodu technického řešení vynálezu je třeba spatřovat v tom, že umožňuje provádět dekorace v jednom výrobním cyklu a na jediném zařízení. Navíc zcela odpadá výpal, což je operace nejnáročnější na energii, prostor a čas. Snižuje se zároveň počet pracovníků obsluhy a to více než o polovinu. Podstatně se snižuje zastavěná plocha, odpovídající objemu produkce. Kvalita vý15 sledného dekoru přitom splňuje ty nejnáročnější požadavky.

Pro zlepšení přilnavosti adhezní vrstvy na dekorovaný předmět a pro snížení doby, potřebné pro její vytvrzení je výhodné, když se dekor předmět před jejím nanášením ohřeje.

K ohřátí dekorovaného předmětu se může použít ožehávací zařízení, umístěné před tiskovou hlavou.

Pro přesnost tvaru a vrstvy materiálu, kterým je tvořena adhezní vrstva je výhodné, když se k jejímu nanášení použije tisková hlava, která je zařízením pro sítotisk.

Krátká doba při zachování požadovaného stupně vytvrzování adhezní vrstvy se dosahuje pomocí UV světla kupř. ve vytvrzovacím boxu neboli sušicím tunelu pro UV záření.

K dosažení větší univerzálnosti zařízení je vhodné, když přenášeče jsou upraveny k aplikaci vy25 měnitelných koncovek.

Pro přesnou fixaci dekorovaných předmětů v polohách výrobních operací u jednotlivých výrobních uzlů je u každého z nich situován unašeč.

Unašeče jsou uzpůsobeny tak, aby mohly dekorovanými předměty v polohách výrobních operací u jednotlivých výrobních uzlů otáčet.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení je podrobněji objasněno na obrázcích, které mají vztah k dále uvedenému příkladu provedení. Na výkresech znázorňuje:

obr. 1 schematický pohled na celé zařízení, obr. 2 schematický půdorys celého zařízení, obr. 3 prostorový pohled na část zařízení tvořenou tiskovou hlavou a sušicím tunelem, obr. 4 detail pastorku zabírajícího s ozubeným segmentem pro otáčení unašeče dekorovaného flakonu, obr. 5 detail součástí unašeče, kterými jsou opěra a oválný nástavec s vloženým flakonem.

Příklad provedení

Příkladem je zařízení na dekorování předmětů, kterými jsou skleněné parfumářské flakony, po jejich obvodu.

Zařízení musí zajistit jednak, aby každý z dekorovaných předmětů se u každého z výrobních uzlů nacházel v poloze, která je předem přesně určená a aby jím navíc bylo v případě potřeby možno

-2CZ 16738 Ul otáčet, jednak, aby každý dekorovaný předmět poté co se na něm vykoná příslušná výrobní operace byl spolehlivě dopraven k následujícímu výrobnímu uzluk provedení další operace.

Úkolem předmětného zařízení je dekorovat skleněné flakony oválného průřezu po obvodě jejich plášťů. Flakony jsou obsluhou či nezakresleným plnicím zařízením vkládány do zakládacího zařízení, opatřeného vybráními, odpovídajícími tvaru flakonů. Tyto přípravky, uspořádané do nekončitého řetězu, tvoří přívodní zařízení 1, které ústí do zakladače 2 ve tvaru kleští. Ten je upraven k uchopení flakonu za hrdlo, případně za tělo a k jeho položení v horizontální poloze na první přenašeč 4. Přenašeče 4 jsou opatřeny výměnnými vložkami 41, zpravidla z umělé hmoty, odpovídajícími tvaru flakonu. V přenašeči 4 je flakon přidržován proti vypadnutí podtlakem, ío který je vyvozován tím, že z nástavce pod flakonem je odsáván vzduch. Za zakladačem 2 následují ve směru postupného pohybu dekorovaného flakonu ve vzdálenosti jednoho výrobního taktu za sebou jednotlivé výrobní uzly, kterými jsou ožehávací zařízení 3, tisková hlava 5, sušicí tunel 6, a razící zařízení 7 horké ražby, ze kterého vychází odváděči zařízení 8, přičemž k jednotlivým výrobní uzlům je přiřazena soustava vzájemně propojených přenašečů 4 dekorovaných předmětů, tedy flakonů. Každý z uvedených výrobních uzlů je opatřen unašečem 10. Jedná se o individuelní přípravek vybavený výměnným nástavcem 11, majícím tvar odpovídají oválnému tvaru flakonu. Nástavec JT spolu s opěrou 12, umístěnou proti němu, slouží k zafixování flakonu v požadované a jednoznačně určené poloze. Každý z unašečů 10 je upraven k otáčení dekorovaného flakonu pod výrobním uzlem. Zde k otáčení nebo jen k natáčení slouží ozubený pastorek 13, zabírající s ozubeným segmentem 14.

Zařízení pracuje tak, že jednotlivé operace dekorování flakonů probíhají naráz a přetržitě u všech výrobních uzlů, což znamená, že každý z těchto uzlů vykonává svou operaci ve stejném okamžiku na jiném flakonu. Dekorované flakony jsou po přítržích pomocí přenašečů 4 přenášeny od jedné operace k operaci následující.

Poté, co je flakon z přívodního zařízení i pomocí zakladače 2 položen v orientované poloze na první přenašeč 4, jejím přenesen pod ožehovací zařízení 3. Zde je pneumaticky sevřen protiběžnými pohyby nástavce 11, do jehož oválného vybrání svým oválným tvarem zapadne, a opěry 12. V průběhu jeho otáčení, vyvozovaného pomocí ozubeného pastorku 13, zabírajícího s ozube segmentem 14, je flakon vystaven plynovému plameni z ožehovacího zařízení 3. Sevření nástav30 cem 11 a opěrou 12 je pak uvolněno a ohřátý flakon, připravený pro další operaci, je položen na další přenašeč 4 a jím přemístěn pod tiskovou hlavu 5, jejíž nástavec 11 a opěra 12 jej sevřou a otáčejí jím. Tisková hlava 5, pracující na principu sítotisku, na flakon nanese adhezní vrstvu lepidla. Následuje uvolnění nástavce 11 a opěry 12 pod tiskovou hlavou 5 a přenesení flakonu pod sušicí tunel 6. Zde je již popsaným způsobem upnut a je jím otáčeno způsobem taktéž po35 psaným. Při tom je adhezní vrstva lpící na flakonu vysušena UV světlem. Následuje uvolnění, přenesení a upnutí flakonu pod razicí zařízení 2, kterým je na něj za jeho řízeného otáčení přenesen dekor horkou ražbou. Po jeho uvolnění je uložen na poslední ze soustavy přenašečů 4, který jej přenese k odnímaěi 8, pracujícímu na podobném principu jako zakladač 2. Ten jej uchopí a položí na dopravní pás 9 k ostatním již dekorovaným flakonům. Odtud mohou být odebírány obsluhou a ukládány do kartonů, ve kterých mohou být dopravovány k plnění parfémem.

Horká ražba, tedy způsob a zařízení pro přenášení dekoru z dekorační pásky na stěnu dekorovaného předmětu za pomoci tlaku a tepla, je popsána a je považována za součást známého stavu techniky. Není však podmínkou, aby zařízení podle vynálezu bylo vybaveno razícím zařízením 7, svým tělesným vytvořením zcela přesně odpovídajícím zařízení popsanému a znázorněnému.

Ukazuje se, že pro správnou funkci tohoto výrobního uzlu postačí, aby jeho zařízení bylo schopné pro přenesení dekoru vyvodit žádoucí tlak a teplotu.

Pokud je dekor jen plošný nebo je prováděn na části flakonu jen mírně zakřivené, není třeba flakonem otáčet. V takovém případě je popsané zařízení pro otáčení flakonu v místech jednotlivých pracovních operací mimo provoz, nebo nemusí ani být součástí zařízení pro dekorování.

V popsaném případě se jedná o dekorování flakonu oválného průřezu. K dosažení jeho orientované polohy v průběhu dekorování byl použit nástavec 1_1 oválného tvaru, do něhož byl flakon

-3CZ 16738 Ul zasunut. Podobně přicházejí v úvahu nástavce, do kterých přesně zapadnou flakony průřezu trojúhelníkového, čtyř- a víceúhelníkového a mnoho dalších i velmi nepravidelných tvarů nádobek, se kterými se v parfumerii lze setkat. Nástavce lij sou P^roto výměnné, což přispívá k všestrannému použití zařízení.

Jiný způsob, jak otáčet dekorovaným flakonem, využívá tzv. paser, kterým však musí být flakon opatřen už při výrobě ve sklárně. Je to vybrání v jeho dně, do kterého zaskočí odpružený kolík, upravený v zakončení součástí, sloužících k upevnění flakonu pod jednotlivými pracovními uzly a k jeho otáčení. Jedná se o popsaný nástavec 11 a opěru 12.1 tímto způsobem je zajištěno nejen přesné, ale i orientované otáčení, což znamená, že v rozhodujících operacích dekorování se místa ío na obvodu flakonu nacházejí v požadované poloze vzhledem k výrobním uzlům, provádějícím výrobní operace.

Přesné seřízení více pracovních uzlů, pracujících na jednom zařízení ve výrobních taktech, je mnohem náročnější, než seřízení jednotlivých operací. Osvědčilo se zařadit do konstrukce dekoračního zařízení rám 15, připojit k němu zejména součásti, od nichž je odvozeno otáčení dekoro15 váného flakonu, zde popsané nástavce H a opěry 12, a nechat jej v rovině vykonávat zpětný pohyb. Tím je zaručeno, že otáčení flakonů v jednotlivých pracovních cyklech je naprosto shodné a to zejména z hlediska úhlové přesnosti.

Jsou-li unašeče 10 k zajištění otáčení dekorovaného flakonu opatřeny ozubenými součástmi, což není podmínkou, je možné tyto součásti spojit s rámem 15 článkovým řetězem, s nímž jejich ozubení zabírá a od jeho zpětného pohybu odvodit přesné otáčení každým flakonem.

Je-li zařízení k dekorování, tak jak je popsáno, v provozu, tzn. že jeho součástí je také ožehávací zařízení 3 s plynovým plamenem a proces vysoušení adhezní vrstvy lepidla, je vhodné, aby bylo zakryto schránou 16, s výhodou průhlednou, a pro přístup obsluhy k jednotlivým součástem zařízení otvíratelnou. Uzavřený prostor, který schrána 16 vytváří, je vhodné spojit ventilací 17 s prostorem mimo dílnu.

Čas, který se spotřebovává najeden výrobní takt, což je čas potřebný pro vratný pohyb přenašečů 4, ustavených v dolní části zařízení, pracujících synchronizované a přenášejících kývavými pohyby vždy jeden výrobek další výrobní operaci a vracejících se zpět pro výrobek nový, je nastavitelný. Je to proto, že v každém výrobním uzlu je provedena jedna operace, která se od všech ostatních zcela zásadně liší jak svou technickou podstatou, tak svými nároky na čas, potřebný k jejímu náležitému provedení. Doba jednoho výrobního taktuje proto závislá na té operaci, která spotřebuje nejvíce času. Ke zvýšení produktivity se proto dbá o zkrácení oněch jednotlivých operací, které trvají nejdéle. Trvání výrobního taktu musí být měnitelné také proto, že pro rozdílné dekorované výrobky, lišící se kupř. tloušťkou stěn či hmotností, a pro rozdílné dekory, lišící se kupř. velikostí plochy, jsou třeba jinak dlouhé operace.

Nezanedbatelnou výhodou zařízení podle technického řešení je také to, že jednotlivé výrobní j uzly, mající na tomto zařízení za úkol provést dílčí výrobní operace, jsou řazeny shodným způ- 1 sobem, za sebou, přičemž dekorovaný flakon se od jednoho k druhému uzlu pohybuje na stejných přenašečích, uložen na stejných vložkách. To představuje nejen značnou úsporu zastavené plochy, jak už bylo zmíněno, a podstatné zvýšení výkonu stroje, ale také určité snížení nákladů a sice proto, že pokud by se toto nové zařízení srovnávalo s dílčími zařízeními pro jednotlivé výrobní operace, často se zařízeními vyráběnými různými výrobci, je třeba vzít v úvahu i to, že většina z nich naprosto není použitelná jako součást výrobní linky. Důvodem je často to, že pracují na principu karuselu a jsou konstruovány bez zvláštního ohledu na to, na jakém dalším stroji ) bude prováděna další operace. Proto jsou vysoké výkony, spolehlivost a přesnost práce zařízení !

podle technického řešení nečekané i pro odborníka.

Zařízení podle technického řešení vytvářejí systém, který je s to kontinuálně, a s výhradou přivádění nehotových a odebírání hotových výrobků také automaticky, plnit úkol spočívající v úplném pořizování kvalitních dekorů na skleněné nádobky.

Claims (8)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení k dekorování předmětů obsahující zařízení k provádění horké ražby, vyznačené tím, že sestává z výrobních uzlů, kterými jsou ve vzdálenosti nejméně jednoho výrobního taktu od sebe uspořádané tisková hlava (5), sušicí tunel (6) a razící zařízení (7), přičemž

   5 tyto výrobní uzly jsou propojené soustavou přenášečů (4) dekorovaných předmětů.
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že obsahuje ožehávací zařízení (3), které je výrobním uzlem, umístěným o vzdálenost jednoho výrobního taktu před tiskovou hlavu (5).
3. 3. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že tisková hlava (5) je tvořena zařízením pro sítotisk.

   io
4. 4. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že sušicí tunel (6) je tvořen zařízením pro UV světlo.
5. 5. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že přenášeče (4) jsou upraveny k aplikaci vyměnitelných koncovek (41).
6. 6. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, žeu každého výrobního uzlu je situován 15 unašeč (10) dekorovaných předmětů.
7. 7. Zařízení podle nároku 6, vyznačené tím, že unašeče (10) jsou uzpůsobeny pro jednoznačnou fixaci polohy dekorovaného předmětu vzhledem k výrobním uzlům.
8. 8. Zařízení podle nároku 6, vyznačené tím, že unašeče (10) jsou uzpůsobeny k otáčení dekorovaných předmětů u výrobních uzlů.