-
Die
Erfindung betrifft ein Druckverfahren, bei dem Hohlkörper,
die von Spindeln gehalten werden, nacheinander einer ersten und
einer zweiten Druckstation zugeführt, und in der ersten
Druckstation mit einem ersten Druckbild und in der zweiten Druckstation
mit einem zweiten Druckbild bedruckt werden.
-
Beim
Bedrucken von Hohlkörpern ist in vielen Fällen
der Offsetdruck das bevorzugte, weil rationellste Verfahren. Dies
gilt insbesondere beim Druck auf einen weißen Untergrund.
Da sich mittels des Offsetdrucks nur relativ geringe Farbschichtdicken
auf den Hohlkörper aufbringen lassen, eignet er sich dagegen
weniger zum Bedrucken von aus transparentem Material bestehenden
Hohlkörper, da die hierbei erzeugten dünnen Farbschichten
blass und durchscheinend wirken. Für diese Fälle
gibt es daher Lösungen, bei denen das Flachdrucksiebverfahren
zum Bedrucken der transparenten Hohlkörper eingesetzt wird.
Speziell beim Bedrucken von Hohlkörpern mit großen
Durchmessern werden aber Flachsiebe mit großen Abmessungen
erforderlich, was zu einem sehr voluminösen Maschinenaufbau
führt und relativ große Taktzeiten mit entsprechend
geringer Druckgeschwindigkeit zur Folge hat.
-
Aus
der
US-A-6 283 022 ist
eine Druckmaschine bekannt, bei der zylindrische Gegenstände
direkt durch Rotationssiebe bedruckt werden. Die Rotationssiebdruckwerke
befinden sich in mehreren, entlang des Umfangs eines um eine vertikale
Drehachse drehbaren Drehtellers angeordneten Druckstationen, wobei
an dem Drehteller die zu bedruckenden Gegenstände fixiert
sind. Zwischen den Druckstationen, radial außerhalb der
von den Gegenständen durchlaufenden Bahnkurve, befinden
sich Trocknungsstationen zum Trocknen der auf die Gegenstände
aufgedruckten Farben. Aus der
EP 1 468 826 B1 ist eine Maschine zum Bedrucken
von Hohlkörpern bekannt, mit einem getaktet in Rotation
versetzbaren Spindelteller mit mehreren nacheinander angeordneten
Spindeleinheiten, auf deren Spindeln zu bedruckende Hohlkörper
aufgesteckt werden können. Während die Druckstationen
mit den Rotationssiebdruckwerken radial außerhalb der Spindelbahnkurve
liegen, die von den zu bedruckenden Hohlkörpern durchlaufen
wird, sind die Trocknungsstationen jeweils zwischen zwei Druckstationen
radial innerhalb der Spindelbahnkurve angeordnet. Dadurch wird eine
relativ kompakte Bauweise der Druckmaschine, eine relativ hohe Druckgeschwindigkeit
und eine hohe Farbschichtdicke auf dem Hohlkörper erreicht.
-
Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Druckverfahren für
Hohlkörper bereit zu stellen, mit dem ein Hohlkörper
auf einer Druckmaschine mit unterschiedlichen Druckverfahren bedruckt
werden kann.
-
Diese
Aufgabe wird erfüllt mit einem Druckverfahren zum Bedrucken
von Hohlkörpern gemäß Anspruch 1.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen Druckverfahren handelt es
sich um ein Druckverfahren zum Bedrucken von Hohlkörpern,
bei dem die Hohlkörper von Spindeln gehalten werden, die
um eine Spindelachse drehbar sind. Die Spindeln mit den Hohlkörpern
werden mittels einer Transporteinrichtung, einem Karussell, das
um eine Karussellachse drehbar ist, nacheinander in eine erste Druckstation
bewegt, in der die Hohlkörper mit einem aus Offset-, Sieb-
und Flexodruck mit einem ersten Druckbild bedruckt werden. Die Spindeln
mit den Hohlkörpern werden dann nacheinander in eine zweite
Druckstation bewegt, wo die Hohlkörper mit einem anderen
aus Offset-, Sieb- und Flexodruck mit einem zweiten Druckbild bedruckt
werden. Bei den Hohlkörpern handelt es sich beispielsweise
um Hülsen, Tuben, Dosen, Schläuche oder sonstige
Hohlkörper. Bei dem Offsetdruck handelt es sich bevorzugt
um ein Trockenoffsetverfahren, besonders bevorzugt um den so genannten Hochdruck.
-
Das
heißt, die Spindeln sind hintereinander in einer Transportvorrichtung
gehalten, einer um eine Zentralachse umlaufende Endlostransportvorrichtung
in Form eines Karussells. Das Karussell umfasst vorzugsweise ein
Transportband oder eine Transportkette oder ein Transportring, mit
einem Eingabebereich, in dem die Hohlkörper auf die Spindel
aufgesteckt werden und einem Ausgabebereich, in dem die Hohlkörper
von den Spindeln abgenommen und der weiteren Bearbeitung zugeführt
werden. Der Transport der Spindeln und damit der Hohlkörper durch
die Druckmaschine erfolgt bevorzugt diskontinuierlich, kann aber
auch kontinuierlich erfolgen. Bevorzugt erfolgt der Transport getaktet,
das heißt, die erste Spindel wird durch die Transportvorrichtung
in die erste Druckstation bewegt, die Transportbewegung stoppt und
der Hohlkörper, der auf der ersten Spindel sitzt, wird
mit einem ersten Druckverfahren, einem aus Offset-, Sieb- und Flexodruck,
mit einem ersten Druckbild bedruckt. Nach der Vollendung des Druckes
setzt sich die Transportvorrichtung wieder in Bewegung, die erste
Spindel wird in Richtung der zweiten Druckstation bewegt, während
gleichzeitig eine zweite Spindel, das heißt, die der ersten
Spindel in Transportrichtung nachfolgende Spindel, in die erste
Druckstation bewegt wird. Erreicht die zweite Spindel die erste
Druckstation, wird die Transportbewegung erneut gestoppt. Erreicht
der Hohlkörper auf der ersten Spindel die zweite Druckstation,
wird er mit einem zweiten Druckverfahren, das heißt, einem anderen
aus Offset-, Sieb- und Flexodruck, mit einem zweiten, vom ersten
Druckbild unterschiedlichen Druckbild bedruckt. Beim Weitertransport
kann der Hohlkörper auf der ersten Spindel in einer dritten Druckstation
mit einem dritten Druckverfahren, oder bevorzugt ein weiteres Mal
mit dem zweiten Druckverfahren bedruckt werden. Alle der ersten
Spindeln nachlaufenden Spindeln durchlaufen die Druckmaschine auf
dem gleichen Weg und werden in den Druckstationen entsprechend bedruckt.
Die Anzahl der Druckstationen in der Druckmaschine ist größer als
zwei und hängt unter anderem davon ab, wie viele Farben
gedruckt werden sollen, und ob in einer Maschine Offset-, Sieb-
und Flexodruck möglich sein soll oder beispielsweise nur
Offset- und Siebdruck, nur Offset- und Flexodruck oder nur Sieb-
und Flexodruck. Wenn von Siebdruck die Rede ist, so ist bevorzugt
der Einsatz von Rotationssiebdruckwerken gemeint, die Verwendung
von Flachsiebdruckwerken für spezielle Anwendungen soll
aber mit von dem erfindungsgemäßen Verfahren umfasst
sein. Nach der letzten Druckstation können die Spindeln
mit den Hohlkörpern in der Druckmaschine noch einer Lackierstation
mit einem Lackierwerk zugeführt und dort mit einer Lackschicht überzogen
werden.
-
Bevorzugt
ist jeder der Druckstationen je eine Trocknungsstation zugeordnet.
Besonders bevorzugt liegt die Trocknungsstation der Druckstation, bezogen
auf den in der Druckstation zu bedruckenden Hohlkörper,
gegenüber. Das heißt, der zu bedruckende Hohlkörper
ist während des Bedruckens zwischen der Druckstation und
der Trocknungseinheit positioniert, so dass beispielsweise der Hohlkörper auf
der einen Seite bedruckt und gleichzeitig auf der, bezogen auf seine
Rotationsachse gegenüberliegenden Seite, getrocknet werden
kann. Dadurch wird in besonders vorteilhafter Weise das Druckbild
bereits während des Bedruckens des Hohlkörpers
an- bzw. durchgehärtet. Dies verhindert, dass das Druckbild
in einem Überlappungsbereich, beispielsweise dem Bereich,
in dem bei umlaufendem Bedruck des Hohlkörpers in einem
Druckwerk das Druckbild beginnt und endet, verschmiert wird. Das
Druckbild, das zu Beginn des Druckvorganges in einer Druckstation
auf den Hohlkörper aufgedruckt wurde, wird bei der Rotation
des Hohlkörpers mit der Spindel im Wirkbereich der Trocknungsstation
angetrocknet bzw. getrocknet, bevor es am Ende des Druckvorgangs überdruckt
wird.
-
Die
Trocknungsstationen sind bevorzugt stationäre in der Druckmaschine
angebracht, so dass die Spindeln auf der Transportvorrichtung relativ
zu den Trocknungsstationen bewegt werden können. Das heißt,
die Spindeln mit den aufgesteckten Hohlkörpern fahren bei
der Transportbewegung in die Trocknungsstationen ein und aus diesen
aus. Alternativ können die Trocknungsstationen aber zusammen
mit den Spindeln auf der Transportvorrichtung aufgebracht sein,
so dass jeder Spindel oder jeder x-ten Spindel eine Trocknungsstation
fest zugeordnet ist, die relativ zur Spindel ortsfest ist.
-
Drehen
sich die Spindeln und Trocknungsstationen gemeinsam um eine Drehachse,
so sind die Trocknungsstationen bevorzugt durch eine Steuerung zu-
und abschaltbar, um eine Überhitzung der auf den Spindeln
sitzenden bedruckten Hohlkörper zu vermeiden. Es können
beispielsweise moderne UV-LED Trockner zum Einsatz kommen, die gegenüber
den bisher bekannten UV-Röhren zahlreiche Vorteile haben.
So verbrauchen LEDs wesentlich weniger Energie, benötigen
keine Aufwärmzeit und haben einen besseren Wirkungsgrad
als herkömmliche UV-Trockner. Letzteres ist besonders vorteilhaft
in Hinsicht auf die bei der herkömmlichen UV-Trocknung
notwendige Kühlung der Hohlkörper, die beim Einsatz
von UV-LEDs weniger aufwendig gestaltet werden oder ganz entfallen
kann.
-
Die
Anmelderin behält sich das Recht vor, eine eigene Anmeldung
für ein Druckverfahren und eine Druckmaschine mit einem
Karussell einzureichen, mit dem sowohl die Spindeln als auch die Trocknungsstationen
verbunden sind, vorzugsweise ortsfest, so dass die Spindeln und
die Trocknungsstationen synchron, d. h. gemeinsam, um die Karussellachse
umlaufen. Unterschiedliche Druckarten können, müssen
aber nicht zum Einsatz gelangen.
-
Jede
der Trocknungsstationen weist bevorzugt wenigstens eine Energiequelle
auf, die Energie in Richtung des Hohlkörpers abstrahlt,
das heißt, ihre Wirkrichtung ist auf den Hohlkörper
gerichtet. Mit dem von der Energiequelle erzeugten Energiestrom kann
die Oberfläche des Hohlkörpers erwärmt
oder gekühlt, und dadurch das auf den Hohlkörper
in der jeweiligen Druckstation übertragenen Druckbild getrocknet
oder zumindest angetrocknet werden. In jeder der Trocknungs- und/oder
Druckstationen kann zusätzlich ein Sensor oder Detektor
vorhanden sein, der das Vorhandensein eines Hohlkörpers
auf der Spindel feststellen kann, und das Einschalten der Energiequelle
nur ermöglicht, wenn ein Hohlkörper auf der Spindel
sitzt, das Einschalten aber blockiert, wenn der Hohlkörper
auf der Spindel fehlt.
-
Besonders
bevorzugt handelt es sich bei den Energiequellen um Strahlungsquellen,
die zum Beispiel mit einer UV-Strahlung, einer IR-Strahlung oder mit
Elektronenstrahlen auf das Druckbild wirken, wodurch das An- und/oder
Aushärten des Druckbildes bereits während des
bzw. direkt nach dem Bedrucken/s beginnt.
-
Bevorzugt
liegt die Strahlungsquelle gegenüber dem durch einen farbübertragenden
Rotationskörper, zum Beispiel einem Übertragungszylinder,
einem Rotationssieb oder einem Klischeezylinder, und dem Hohlkörper
gebildeten Druckspalt. Das heißt, der Druckspalt, die Rotationsachse
des Hohlkörpers bzw. die Spindelachse und das Zentrum der
Strahlungsquelle liegen auf einer gemeinsamen Geraden. Bevorzugt
ist es dabei, wenn der Abstand zwischen dem Druckspalt und der Strahlungsquelle
für das Bedrucken von Hohlkörpern mit unterschiedlichem Durchmesser
oder aus unterschiedlichem Material oder mit Farben mit unterschiedlichen
Trocknungseigenschaften einstellbar ist. Dadurch kann sowohl eine Überhitzung
eines wärmempfindlichen Materials verhindert, als auch
die Trocknung optimal auf die in der Druckstation verwendete Farbe
eingestellt werden.
-
Vorteilhaft,
wenn auch nur mit höherem technischen Aufwand zu verwirklichen,
könnte eine Beweglichkeit der Trocknungsstation bzw. der
Strahlungsquelle auch in dem Sinne sein, das der Abstand der Strahlungsquelle
von der Oberfläche des Hohlkörpers bei nicht rotationssymmetrischen
Oberflächen konstant gehalten wird. Dies kann dadurch erreicht
werden, dass der Abstand zwischen Hohlkörperoberfläche
und Trocknungsstation in Abhängigkeit von der Körperform
des Hohlkörpers geregelt wird.
-
Neben
den Trocknungsstationen kann auch der Abstand der Druckwerke, bzw.
der farbübertragenden Rotationskörper zur Rotationsachse
der Spindeln einstellbar sein, um auf Größenänderungen der
zu bedruckenden Hohlkörper reagieren zu können.
Schließlich können auch die Spindeln und die Trocknungsstationen
relativ zu den Druckstationen und relativ zueinander verstellbar
ausgebildet sein.
-
Auf
der Strecke zwischen zwei benachbarten Druckstationen kann wenigstens
je eine zweite Trocknungsstation vorgesehen sein, die das Druckbild
auf dem Hohlkörper weiter aushärtet. Bevorzugt weist
die zweite Trocknungsstation die gleiche Strahlungsquelle auf, wie
die direkt davor von dem Hohlkörper durchlaufene erste
Trocknungsstation. Besonders bevorzugt weisen alle ersten und zweiten
Trocknungsstationen eine gleichartige Strahlungsquelle, beispielsweise
mit einer UV-Strahlung, einer IR-Strahlung oder mit Elektronenstrahlen
auf. Es kann aber auch von Vorteil sein, je nach Art des in der Druckstation
verwendete Druckverfahrens, Offset-, Sieb- oder Flexodruck, oder
Druckfarben unterschiedliche Strahlungsquellen in verschiedenen Trocknungsstationen
einzusetzen. In diesem Fall ist es bevorzugt, wenn die Strahlungsquelle
der zweiten Trocknungsstation zwischen zwei benachbarten Druckstationen
der Strahlungsquelle der ersten Trocknungsstation entspricht, in
der der Hohlkörper vor Erreichen der zweiten Trocknungsstation
bestrahlt und getrocknet wird.
-
Um
eine Beeinflussung der Druckstationen durch die Trocknungsstationen
zu verhindern, weisen die Trocknungsstationen vorteilhafter Weise
Abschirmelemente auf, die die Strahlung der Strahlungsquelle auf
den Hohlkörper lenken, und das gegenüberliegende
Druckwerk und/oder die benachbarten Druckwerke vor der Bestrahlung
durch die Strahlenquelle schützen. Es wird folglich immer
nur ein Teilbereich des Hohlkörpers in der Trocknungsstation
bestrahlt und zwar ein Teil der in der Trocknungsstation der jeweiligen
Druckstation gegenüber liegt. Bevorzugt wird bei einem
rotationssymmetrischen Hohlkörper ein Bereich der Oberfläche
bestrahlt, dessen Sehne senkrecht oder in einem Winkel kleiner als
90°, bevorzugt kleiner als 60° zu der oben beschriebenen,
durch den Druckspalt und die Rotationsachse des Hohlkörpers
gebildeten Gerade steht, und gleich oder kleiner ist als der Durchmesser des
Hohlkörpers. Bei nicht rotationssymmetrischen Hohlkörpern
wird die Größe des bestrahlten Bereichs so eingestellt
oder ausgewählt, dass eine direkte Bestrahlung des Druckwerkes
weitestgehende vermieden wird. Dies kann zum Beispiel durch eine
Modifikation der Abschirmelemente oder durch das Zu- bzw. Abschalten
einzelner Strahlungsquellen in einer Trocknungsstation erfolgen.
-
Um
das Trocknen der Druckbilder zu optimieren, ist es von Vorteil,
wenn sich die Spindeln mit den Hohlkörpern sowohl in den
ersten Trocknungsstationen als auch in den zweiten Trocknungsstationen
um ihre Spindelachse drehen. Bevorzugt drehen sich die Spindeln
dabei mit gleicher Geschwindigkeit und in die gleiche Richtung.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform sind die Spindel auf
einem um eine Karussellachse drehbaren Karussell oder Karussellteller
angeordnet. Zwischen den Spindeln und der Karussellachse befinden sich
die Trocknungsstationen, wobei die Spindeln sich um die Karussellachse
und um die stationär festen Trocknungsstationen drehen.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Rotationsachsen aller Spindeln
auf einer gemeinsamen Kreislinie mit einem ersten Radius um die
Karussellachse liegen, und alle Trocknungsstationen auf einer zweiten
Kreislinie mit einem zweiten Radius, der kleiner ist als der erste Radius.
Dabei liegt bevorzugt jede der Trocknungsstationen auf je einer
Geraden, die durch die Karussellachse und eine Spindelachse verlaufen,
wobei sie bevorzugt auf dieser Geraden in Richtung auf den Hohlkörper
zu oder von dem Hohlkörper weg bewegbar sind. Dabei können
die Trocknungsstationen beispielsweise gleichzeitig in ihrer Gesamtheit
in die neue Position bewegt werden, um eine gleich starke Bestrahlung
der Hohlkörper in allen Trocknungsstationen zu gewährleisten.
Sollten für unterschiedliche Druckverfahren unterschiedliche
Abstände der Trocknungsstationen zur Hohlkörperoberfläche
von Vorteil sein, kann auch eine abschnittsweise Verstellung der
Position der Trocknungsstationen möglich sein, wobei ein
Abschnitt beispielsweise aus einer ersten Trocknungsstation die
einer Druckstation gegenüber liegt und der nachfolgenden
zweiten Trocknungsstation gebildet sein kann. Alternativ können die
Spindeln und die Trocknungsstationen auch auf einem gemeinsamen
Karussellteller angeordnet sein und gemeinsam um die Karussellachse
drehen.
-
Die
Möglichkeiten zum Bedrucken von Hohlkörpern nach
dem erfinderischen Verfahren können erweitert werden, indem
jede der Druckstationen bzw. jeder der farbübertragenden
Rotationskörper einzeln an den Hohlkörper an-
bzw. abgestellt werden kann. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn
ein Hohlkörper mit weniger Druckbildern bzw. Farben bedruckt
werden muss, als Druckstationen vorhanden sind. Oder auch in dem
Fall, wo ein Hohlkörper ausnahmsweise nur in einem der
in der Druckmaschine vorhandenen mindestens zwei Druckwerke aus
Offset-, Sieb- und Flexodruck bedruckt werden soll.
-
Des
Weiteren kann es vorteilhaft sein, wenn die Energiequellen jeder
der Trocknungsstationen einzeln zu- und abschaltbar sind. Dies besonders dann,
wenn beispielsweise eine Farbe benutzt wird, die bereits in den
ersten Trocknungsstationen weitestgehend oder völlig durchgetrocknet
wird, so dass eine Nachtrockung in den zweiten Trocknungsstation unnötige
Kosten verursachen würde. Gleiches gilt für im
Bedruckungsprozess nicht genutzte Druckstationen, wenn deren gegenüberliegende
erste Trocknungsstation nicht zum Trocknen der Farbe auf dem Hohlkörper
benötigt wird.
-
Um
eine weitestgehende Flexibilität des Verfahrens zu erreichen,
kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn die Spindeln nicht fest
mit der Transporteinrichtung verbunden sind, sondern die Transporteinrichtung
Spindelhalterungen aufweist, die sich mit den Spindeln drehen oder
in denen die Spindeln drehbar gelagert sind. Dabei können
im ersten Fall die Spindelhalterungen drehangetrieben sein und die Spindeln
werden in die Halterungen formschlüssig eingesteckt oder
eingeschraubt, so dass sich die Spindeln mit den Halterungen drehen
müssen. Der Drehantrieb der Spindel kann aber auch in der
Art hergestellt werden, dass die Spindel an ihrem unteren, das heißt,
vom Hohlkörper wegweisenden Ende ein Kopplungselement,
beispielsweise einen Zahnkranz mit einer Gerad- oder Schrägverzahnung
aufweist, der mit einem Gegenkopplungselement in Eingriff ist, wenn
die Spindel in die Spindelhalterung eingesteckt ist.
-
Gegenkopplungselement
und Kopplungselement bilden dann ein Getriebe mit all den Möglichkeiten
der Über- und der Untersetzung der Bewegung. Alternativ
kann die Spindel insgesamt oder an ihrem unteren Ende hohl ausgebildet
sein und an ihrem unteren Ende einen Innenzahnkranz aufweisen, der
auf ein entsprechendes Gegenstück aufgesteckt und durch
dieses angetrieben wird. Die Spindel kann sich entweder mit der
Spindelhalterung drehen oder die Spindelhalterung bzw. die Spindel
weisen ein Lager, beispielsweise ein Rollen, Nadel- oder Tonnenlager, auf,
das die möglichst reibungsfreie Drehung der Spindel in
der Spindelhalterung ermöglicht. Vorteilhafter Weise weisen
die Spindelhalterungen zueinander gleiche Abstände auf.
-
Die
Lösung mit den Spindelhalterungen und den einsteckbaren
Spindeln ermöglicht einen einfachen Austausch defekter
Spindeln, bzw. den Austausch aller Spindeln für eine neue
Produktion, falls für die neue Produktion größere,
kleiner, anders geformte oder dem Hohlkörper angepasste
Spezialspindeln benötigt werden. Sie ermöglicht
es aber auch, die Spindelhalterungen nur teilweise mit Spindel zu
belegen, zum Beispiel wird nur in jede zweite, dritte oder x-te
Spindelhalterung eine Spindel eingesteckt. Dies kann je nach Disposition
der Druckwerke von Vorteil sein.
-
Beansprucht
wird auch eine Druckmaschine, auf der das vorbeschriebene Verfahren
durchgeführt werden kann. Solch eine Druckmaschine umfasst eine
erste Druckstation zum Bedrucken des Hohlkörpers mit einem
ersten Druckbild mit einem aus Offset-, Sieb- und Flexodruck, eine
zweite Druckstation zum Bedrucken des Hohlkörpers mit einem
zweiten Druckbild mit einem anderen aus Offset-, Sieb- und Flexodruck,
eine Transportvorrichtung zum getakteten Transport der Hohlkörper
durch die Druckmaschine, und Spindeln, die mit der Transportvorrichtung verbunden
oder verbindbar sind, wobei die Spindeln um eine Spindelachse drehbar
sind. Vorzugsweise weist die Druckmaschine Trocknungsstationen auf, die
den Druckwerken, bzw. dem zwischen einem farbübertragenden
Rotationskörper und dem zu bedruckenden Hohlkörper
gebildeten Druckspalt gegenüberliegen. Weitere Trocknungsstationen
können jeweils zwischen zwei benachbarten Druckwerken auf dem
Weg der Hohlkörper durch die Druckmaschine angeordnet sein.
Bevorzugt handelt es sich bei der Transportvorrichtung um ein Karussell,
das um eine Karussellachse drehbar ist. An oder nahe dem Außenumfang
des Karussells liegen die Rotationsachsen der Spindeln auf einer
gemeinsamen Kreislinie, die ersten und zweiten Trocknungsstationen
liegen radial inwärts der Spindeln ebenfalls auf einer
gemeinsamen Kreislinie. Bevorzugt sind die Trocknungsstationen auf
einer Geraden, die durch die Rotationsachse der Hohlkörper
und die Karussellachse gebildet werden radial verschiebbar, das
heißt, sie sind in Richtung auf die Hohlkörper
zu oder in Richtung von diesen weg verschiebbar. Da nicht für
jede Produktion alle Trocknungsstationen benötigt werden,
sind diese je nach Bedarf einzeln oder in Gruppen ein- und ausschaltbar
oder ein- und ausbaubar. Die Druckwerke bzw. die farbübertragenden
Rotationskörper sind je einzeln an die zu bedruckenden Hohlkörper
an- bzw. abstellbar. Da die Spindeln auf die Transporteinrichtung
aufsteckbar ausgebildet sind, muss zur Produktion nicht jeder der
Spindelplätze mit einer Spindel belegt sein. Die Hohlkörper
werden an einem Einführpunkt in die Druckmaschine vorzugsweise
automatisch eingeführt, das heißt, auf die Spindeln
aufgesteckt und an einem Ausführpunkt aus der Maschine,
das heißt, von den Spindeln entnommen. Alternativ können
die Spindeln vorbestückt mit Hohlkörpern am Einführpunkt
in die Maschine eingeführt und am Ausführpunkt
aus der Maschine entnommen werden. Nach dem letzten der Druckwerke
oder einer letzten zweiten Trocknungsstation kann die Druckmaschine
noch ein Lackierwerk aufweisen, in dem die fertig bedruckten Hohlkörper
mit einer Lackschicht überzogen werden. Wahlweise können
gegenüber dem Lackwerk eine weitere erste Trocknungsstation
und/oder in Transportrichtung der Hohlkörper hinter dem
Lackierwerk ein oder mehrere zweite Trocknungsstationen angeordnet
sein.
-
Die
erfindungsgemäße Druckmaschine kann auch dadurch
gebildet sein, dass an eine herkömmliche Offset-Druckmaschine,
bevorzugt eine Trockenoffset-Druckmaschine, die im Hochdruckverfahren druckt,
vor und/oder nach dem konventionellen Offset-Druckwerk ein Modul
andockbar ist, das das vorbeschriebene Karussell mit einer Karussellachse, Spindeln,
die um eine Spindelachse drehbar und mit dem Karussell verbunden
oder verbindbar sind, und auf die die Hohlkörper aufsteckbar
sind, eine erste Druckstation zum Bedrucken des Hohlkörpers
mit einem ersten Druckbild mit einem aus Sieb- und Flexodruck und
einer zweiten Druckstation zum Bedrucken des Hohlkörpers
mit einem zweiten Druckbild mit dem anderen aus Sieb- und Flexodruck
umfasst, wobei zum Bedrucken der Hohlkörper zwischen dem Hohlkörper
auf der Spindel des Moduls und dem farbübertragenden Rotationskörper
der Offsetdruckmaschine ein Druckspalt gebildet ist.
-
Das
Modul kann weiterhin Trocknungsstationen und wahlweise ein Lackierwerk
aufweisen. Das Offset-Druckwerk kann dann wahlweise für
den normalen Offsetdruck oder zum Bedrucken von Hohlkörpern
genutzt werden.
-
Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend
anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden weitere Merkmale und
Vorteile der Erfindung offenbart. Es zeigen:
-
1:
eine erfindungsgemäße Druckmaschine
-
2: Überlappungsbereich
beim Bedrucken des Hohlkörpers
-
3:
Kombination aus Offsetdruckmaschine und Modul
-
In 1 ist
eine bevorzugt Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Druckmaschine 1 zum Bedrucken von Hohlkörpern 25 dargestellt.
Gezeigt ist ein Karussellteller 14, der um eine Karussellachse 15 drehbar
ist. Auf einer radial auswärts auf dem Karussellteller 14 liegenden
Kreislinie 17 sind umlaufend in gleichmäßigen
Abständen Spindeln 9 angeordnet, die um eine Spindelachse 16 drehbar
sind. Auf jede dieser Spindeln 9 kann je ein nicht gezeigter
Hohlkörper 25 zum Bedrucken in der Druckmaschine 1 befestigt,
beispielsweise aufgesteckt werden.
-
Außen
um den Karussellteller 14 angeordnet sind diverse Druckwerke 2, 3, 4 mit
denen die Hohlkörper 25 hintereinander mit unterschiedlichen Druckverfahren
bedruckt werden können. Das in 1 gezeigte
Ausführungsbeispiel weist zwei Offsetdruckwerke 2 und
vier Siebdruckwerke 3 auf. Anstatt der Siebdruckwerke 3 oder
zusätzlich dazu können auch Flexodruckwerke 4 zum
Bedrucken der Hohlkörper 25 benutzt werden, wobei
eine Druckmaschine 1 wenigstens eine erste Druckstation 11 mit einem
aus Offset-, Sieb- und Flexodruck und eine zweite Druckstation 11 aus
einem anderen aus Offset-, Sieb- und Flexodruck aufweist. Ebenfalls
außen am Karussellteller 14 nach dem letzten Druckwerk 2, 3 ist
optional ein Lackierwerk 5 angeordnet, mit dem die Hohlkörper 25 nach
dem Bedrucken mit einer Schutzschicht aus Lack überzogen
werden können. Die farbübertragenden Rotationskörper 10 der Druckwerke 2, 3 bilden
mit den auf den Spindeln 9 sitzenden Hohlkörpern 25 einen
Druckspalt 8.
-
Auf
einer weiteren Kreislinie 18 um die Karussellachse 15,
die radial inwärts der Kreislinie 17 liegt, sind
Trocknungsstationen 12 angeordnet, die je wenigstens eine
Strahlungsquelle 13 aufweisen, mit der auf die äußere
Oberfläche der auf der Spindel 9 sitzende Hohlkörper 25 eingewirkt
werden kann, um die Oberfläche zu erwärmen oder
zu kühlen. Bei der Strahlung handelt es sich bevorzugt
um eine thermische Strahlung, wie UV-, IR-Strahlung oder eine Strahlung
mit Elektronen. Die Trocknungsstationen 12 sind auf Geraden 19 angeordnet,
die durch die Karussellachse 15 und die Spindelachsen 16 gebildet
werden. Die Gehäuse der Strahlungsquellen 13 sind
so geformt, dass die Strahlung direkt auf den Hohlkörper 25 gelenkt
wird, und gegenüberliegende und/oder benachbarte Druckstationen
weitestgehend nicht mit bestrahlt werden.
-
Zum
Bedrucken werden die Hohlkörper 25 in einem Eingabebereich 6 in
die Druckmaschine 1 eingeführt. Dabei werden sie
beispielsweise auf die Spindel 9 aufgesteckt, die drehbar
in oder auf dem Karussell 14 gelagert ist. Alternativ können
die Spindeln 9 auch im bestückten Zustand der
Druckmaschine 1 bzw. dem Karussell 14 zugeführt
werden, und in im Karussellteller 14 vorhandene, in der 1 nicht gezeigte,
Spindelhalterungen eingeführt werden. In diesem Fall sind
die Spindelhalterungen um eine Spindelachse 16 drehbar
auf oder in dem Karussellteller 14 gelagert. Das Karussell 14 bzw.
der Karussellteller 14 wird um eine Karussellachse 15 drehbar angetrieben.
-
Mit
der Drehung des Karussells 14 werden die Spindel 9 mit
dem ersten Hohlkörpern 25 einer ersten Druckstation 11 zugeführt
und dort mit einem aus Offset-, Sieb oder Flexodruck mit einem ersten Druckbild 24 bedruckt.
Während des Bedruckens wird das Karussell 14 bevorzugt
nicht gedreht, das heißt, die Spindel 9 mit dem
Hohlkörper 25 wird in der Druckstation 11 gehalten
und bedruckt. Dabei drehen sich der farbübertragende Rotationskörper 10 des Druckwerkes
und die Spindel in gegenläufige Richtung, wobei die Spindel 9 allein
durch die im Druckspalt 8 auftretenden Adhäsionskräfte
gedreht werden kann, bevorzugt aber über einen eigenen
Antrieb verfügt. In diesen Fall werden die Drehungen der
Spindel 9 und des farbübertragenden Rotationskörpers 10 bevorzugt
durch eine Steuerung, beispielsweise eine elektronische Steuerung überwacht
und synchronisiert.
-
Das
Karussell 14 kann aber auch kontinuierlich drehen. In diesem
Fall werden die sich drehenden Hohlkörper 25 zum
Bedrucken an dem in eine Gegenrichtung drehenden, mit Farbe belegtem
farbübertragenden Rotationskörper 10 vorbei
geführt. Mittels einer nicht gezeigten Feder oder einer
anderen federelastischen Vorrichtung werden die Hohlkörper
während des Bedruckvorgangs an den Rotationskörper 10 angedrückt.
Der Antrieb der Spindeln 9 kann beispielsweise durch einen
Zahnriemen erfolgen, wobei ein vor jeder der Druckstationen 11,
oder zumindest vor jeder Druckstation 11 ab der zweiten Druckstation 11,
angeordneter Sensor ein auf dem Hohlkörper 25 in
der ersten Druckstation 11 oder bei der Herstellung aufgebrachtes
Registerelement identifiziert. Diese Information kann von der Steuerung aufgenommen
und verarbeitet werden. Die Spindeln 9 können
dann vor dem Bedrucken in der jeweiligen Druckstation 11 individuell
in ihrer Drehwinkelposition so eingestellt werden, dass alle nachfolgenden
Drucke registerhaltig erfolgen.
-
Der
Druckstation 11, bzw. dem zwischen farbübertragenden
Rotationskörper 10 und Hohlkörper 25 gebildeten
Druckspalt 8 ist, in Bezug auf den Hohlkörper 25 gegenüberliegend,
eine erste Trocknungsstation 12 angeordnet, die wenigstens
eine Strahlungsquelle 13 aufweist, mit der die Oberfläche
des Hohlkörpers 25, bzw. das in der Druckstation 11 aufgetragene
erste Druckbild 24 zumindest angetrocknet werde kann. Das
heißt, beim Stillstand des Karussells 14 wird
der Hohlkörper 25 im Druckwerk 11 bedruckt
und gleichzeitig wird das Druckbild 24 in der dem Druckwerk 11 gegenüberliegenden
Trocknungsstation 12 an- oder durchgetrocknet. Dieses Trocknen
des Hohlkörpers 25 in der Druckposition ist besonders
vorteilhaft, wenn es beim Druck zu einer Überlappung der
Druckfarbe in einem Überlappungsbereich 21 (siehe 3)
kommt. In diesem Fall ist das Druckbild 24 im überlappenden
Bereich zumindest angetrocknet, bevor der erneute Farbauftrag erfolgt.
-
Wenn
das erste Druckbild 24 vollständig aufgetragen
ist, wird das Karussell weitergedreht und die nachfolgende Spindel 9 mit
einem zweiten Hohlkörper 25 wird in die erste
Druckstation 11 eingeführt. Der oben beschriebene
Vorgang wiederholt sich. Der bereits mit dem ersten Druckbild 24 bedruckte
erste Hohlkörper 25 befindet sich während
des Bedrucken des zweiten Hohlkörpers 25 in der
ersten Druckstation 11 in einer Position zwischen der ersten
Druckstation 11 und einer zweiten Druckstation 11.
In dieser Position kann eine zweite Trocknungsstation 12 angeordnet
sein, so dass das Druckbild 24 auf dem ersten Hohlkörper 25 weitergetrocknet
wird. Dazu ist es vorteilhaft, wenn die Spindel 9 mit dem
ersten Hohlkörper 25 auch in dieser Position drehbar
ist, bevorzugt mit der gleichen Geschwindigkeit, wie in der Druckstation 11.
-
Die
Spindeln 9 und die Trocknungsstation 12 können
so mit dem Karussellteller 14 verbunden sein, dass sie
beim Drehen des Karussells 14 um die Karussellachse 15 immer
gemeinsam drehen, das heißt, jede der Spindeln 9 bildet
mit einer Trocknungsstation 12 quasi eine untrennbare Einheit.
Der Hohlkörper 25 kann in diesem Fall während
der gesamten Zeit, in der er auf der Spindel 9 sitzend
von dem Karussell 14 transportiert wird, von der gleichen Trocknungsstation 12 bestrahlt
werden. Alternativ können die Trocknungsstationen 12 so
in der Druckmaschine 1 angebracht sein, dass sie sich nicht
mit dem Karussellteller 14 mitdrehen. In diesem Fall findet
zwischen den Spindeln 9 und den Trocknungsstationen 12 eine
Relativbewegung statt, das heißt, die Spindeln 9 drehen
sich auf dem Karussell 14 um die stationären Trocknungsstationen 12.
-
In
beiden Fällen ist es sinnvoll, die Intensität und
Dauer der Bestrahlung der Druckbilder 24 auf die jeweiligen
Farbeigenschaften einstellen zu können, um beispielsweise
eine Überhitzung der Hohlkörper 25 zu
vermeiden. So kann es sinnvoll sein, jede Trocknungsstation 12 einzeln
zu- und abschalten zu können, oder die Strahlungsdauer
oder Strahlungsintensität zu variieren. Speziell in dem
Fall, in dem sich die Spindeln 9 auf dem Karussell 14 um
stationäre Trocknungsstationen 12 drehen, können
die Trocknungsstationen 12 während der Drehung
des Karussells 14 abgeschaltet sein, da die Hohlkörper 25 in dieser
Phase aus der jeweilige Trocknungsstation 12 ausfahren
und/oder in die nachfolgende Trocknungsstation 12 einfahren.
Bei leicht trocknenden Farben kann auf eine Trocknung zwischen den
einzelnen Druckstationen 11 eventuell auch ganz verzichtet werden.
In diesem Fall können die betreffenden Trocknungsstationen 12 abgeschaltet
oder aus der Maschine 1 ausgebaut sein.
-
Auf
seinem Weg durch die Druckmaschine wird der erste Hohlkörper 25 nach
dem Bedrucken in der ersten Druckstation 11 einer zweiten
Druckstation 11 zugeführt, in der er mit einem
anderen aus Offset-, Sieb- und Flexodruck mit einem zweiten Druckbild 24 bedruckt
wird. Je nachdem mit wie vielen Druckbildern 24 der Hohlkörper 25 bedruckt
werden soll, kann er einer dritten, vierten und x-ten Druckstation 11 zugeführt
werden. Am Ende des Durchlaufs durch die Druckmaschine 1 kann
der Hohlkörper 25 noch in einem Lackierwerk 5 mit
Lack überzogen werden, bevor er in einem Ausgabebereich 7 von
der Spindel 9 abgenommen oder gemeinsam mit der Spindel 9 aus
der Druckmaschine 1 entnommen wird.
-
In
der Maschine 1 muss je nach verwendeter Farbe oder anderen
Produktionsparametern nicht jede der Spindeln 9 mit einem
Hohlkörper 25 bestückt sein. Es kann
auch nur auf jeder zweiten, dritten oder x-ten Spindel 9 je
ein Hohlkörper 25 aufgesteckt sein, bzw. bei einsteck-
und herausnehmbaren Spindel 9 können nur die zur
Produktion benötigten Spindeln 9 im Eingabebereich 6 in
die Maschine 1 eingegeben werden. Um flexibel auf Größe
und Form der zu bedruckenden Hohlkörper 25 bzw.
die physikalischen Eigenschaften der Druckfarben reagieren zu können, kann
es vorteilhaft sein, wenn die Trocknungsstationen 12 relativ
zu den Spindeln 9 auf Geraden 19, die durch die
Spindelachsen 16 und die Karussellachse 15 definiert
werden, verschiebbar sind, so dass sich der radiale Abstand zwischen
den Spindeln 9 und den Trocknungsstationen 12 ändert.
Gleichfalls kann es vorteilhaft sein, wenn der Abstand zwischen
der Spindelachse 16 und dem Druckspalt 8 einstellbar ist.
Da nicht für alle Produktionen auf der Druckmaschine 1 immer
sämtliche Druckstationen 11 benötigt werden,
sollen die Druckstationen 11 je einzeln an die zu bedruckenden
Hohlkörper 25 an- und abstellbar sein.
-
In 2 ist
groß die Kombination einer Druckstation 11 mit
einer Trocknungsstation 12 gezeigt. In dem Bereich, der
sowohl der Druckstation 11 und der Trocknungsstation 12 zuordenbar
ist, befindet sich eine Spindel 9 mit einem aufgesteckten Hohlkörper 25.
Als Druckwerk ist ein Siebdruckwerk 3 mit einem Rundsieb
dargestellt. Zwischen dem Hohlkörper 25 und dem
farbübertragenden Rotationskörper 10 des
Siebdruckwerkes 3 ist ein Druckspalt 8 gebildet,
in dem farbübertragenden Rotationskörper 10 ist
eine Rakel 20 angedeutet. Beim Bedrucken des Hohlkörpers 25 mit
einem beispielsweise ersten Druckbild 24 kommt es zu einer Überlappung 21 des
Druckbildes 24. In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft,
dass das Druckbild 24 bereits während des Druckens
in der Druckstation 11 in der gegenüberliegenden
Trocknungsstation 12 zumindest angetrocknet wird. Dadurch
wird der Beginn des Druckbildes 24 durch die Trocknungsstation
geführt und angetrocknet, bevor es am Ende des Druckvorgangs
in einem Überlappungsbereich 21 überdruckt wird.
Dadurch, dass die Farbe in diesem Bereich 21 bereits angetrocknet
ist, ist die Gefahr, dass die Farbe beim Überdrucken verschmiert,
vermindert bzw. ausgeschlossen. Dies erhöht die Qualität
des Endprodukts.
-
Die 3 zeigt
eine Kombination einer Offsetdruckmaschine 22 mit einem
Modul 23, das an die Offsetdruckmaschine 22 angekoppelt
werden kann, um das erfindungsgemäße Druckverfahren
durchzuführen. Das Modul 23 entspricht der oben
beschriebenen Druckmaschine 1 mit der Ausnahme, dass mit ihm
ein Bedrucken der Hohlkörper 25 mit einem aus Sieb-
und Flexodruck möglich ist. Die Offsetdruckmaschine 22 kann
unabhängig vom Modul 23 zum Offsetdruck, bevorzugt
Trockenoffsetdruck im Hochdruckverfahren eingesetzt werden und nur
für den Fall, dass Hohlkörper 25 mit
unterschiedlichen Druckverfahren bedruckt werden müssen,
kann das Modul 23 an die Offsetdruckmaschine 22 angebaut oder
angekoppelt werden, so dass zwischen dem farbübertragenden
Rotationskörper 10 der Offsetdruckmaschine 22 und
dem Hohlkörper 25 ein Druckspalt 8 gebildet
wird. Die Modullösung erlaubt beispielsweise Produktionsspitzen
beim Bedrucken von Hohlkörpern 25 mit unterschiedlichen
Druckverfahren besser handhaben zu können oder ist sinnvoll,
wenn der gelegentliche Einsatz der mehreren Druckverfahren zum Bedrucken
von Hohlkörpern 25 nicht die Anschaffung einer
eigenen Druckmaschine 1 rechtfertigt. Alles in der obigen
Beschreibung zur Druckmaschine 1 gesagte, gilt auch für
das Modul 23, weshalb auf eine Wiederholung der Beschreibung
verzichtet werden kann.
-
- 1
- Druckmaschine
- 2
- Offsetdruckwerk
- 3
- Siebdruckwerk,
Rundsieb
- 4
- Flexodruckwerk
- 5
- Lackierwerk
- 6
- Eingabebereich
- 7
- Ausgabebereich
- 8
- Druckspalt
- 9
- Spindel
- 10
- farbübertragender
Rotationskörper
- 11
- Druckstation
- 12
- Trocknungsstation
- 13
- Strahlenquelle
- 14
- Karussell,
Karussellteller
- 15
- Karussellachse
- 16
- Spindelachse
- 17
- Kreislinie
- 18
- Kreislinie
- 19
- Gerade
- 20
- Rakel
- 21
- Überlappung, Überlappungsbereich
- 22
- Offsetdruckmaschine
- 23
- Modul
- 24
- Druckbild
- 25
- Hohlkörper
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 6283022
A [0003]
- - EP 1468826 B1 [0003]